电磁式电压互感器铁磁谐振的原理及其消除措施

电磁式电压互感器引发铁磁谐振原因及消谐措施分析近年来，在35kV及以下中性点不接地系统中，电磁式电压互感器饱和引发的铁磁谐振过电压，熔断压变熔丝，烧毁电压互感器，甚至是系统事故案例恨多。

那么，一起了解下系统中的电压互感器有什么作用？电压互感器主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能等，对电力系统很重要。

根据电压互感器行业市场运行的数据现状，了解到配电网电压互感器使用类型占比如下图。

由于电磁式电压互感器存在铁芯，在励磁特性曲线中，当施加的励磁电流增加，而激励出电压值增加幅度较小或不变，出现拐点。

即随着励磁电流的增加，激励出的电压变化很小或不变（在这过程中电感是下降），称为PT的饱和特性。

电压互感器的空母线突然合闸、系统发生单相接地故障。

在这两种情况下,电压互感器一次电流都会出现很大的励磁涌流;使电压互感器一次电流增大60倍左右,造成电压互感器饱和，从而诱发电压互感器产生过电压。

电压互感器发生铁磁谐振时系统的线电压指示不变,还可能引起其高压侧熔断器熔断,造成继点保护和自动装置的误动作，不仅会给电压互感器造成损害，严重时还可能影响电网安全运行。

通常情况下发生铁磁谐振时会产生以下危害：（1）在一次熔断器尚未熔断时;可能使电压互感器烧毁。

（2）在一次熔断器熔断时,则无法读取系统的正确电压值。

系统发生铁磁谐振，通常采用以下消除措施：（1）当只带电压互感器的空载母线产生基波谐振时;应立即投人一个备用设备,改变电网参数,消除谐振。

（2）当发生单相接地产生电压互感器分频谐振时,应立即投人一个单相负荷。

由于分频谐振具有零序性质,故此时投人三相对称负荷不起作用。

（3）铁磁谐振造成电压互感器一次熔断器熔断或电压互感器烧毁，应加装KLMP系列流敏型消谐器和KLMP系列微机消谐装置，消除铁磁谐振，使电压互感器的正常运行。

综上可知，35kV及以下中性点不接地系统中，选用全绝缘电磁式电压互感器加装KLMP系列流敏型消谐装置，有效防止铁磁谐振过电压，确保设备安全运行。

电磁式电压互感器铁磁谐振产生及治理方法摘要：电磁式电压互感器大量应用于35kV及以下中性点不接地电力系统中，铁磁谐振在电力系统中的频发导致电磁式电压互感器烧损，严重时甚至发生爆炸事故。

本文主要针对某330kV变电站发生铁磁谐振导致电磁式电压互感器烧损并进一步导致主变进区短路使主变绕组烧损进行分析，且对电压互感器发生铁磁谐振的原因及防止措施提出可行性意见，保证电网安全稳定运行。

关键词：电磁式电压互感器、铁磁谐振、消除措施1、引言随着电网高速发展，电磁式电压互感器作为保护与计量设备广泛应用于35kV 及以下电压等级的中性点不接地系统中。

但系统中发生单相接地故障或者开关开断操作时，电磁式电压互感器等电磁元件与电网系统中电容元件以及线路对地电容等形成谐振回路，系统中产生能够激发铁磁谐振的谐振频率。

变电站35kV及以下系统大量安装电磁式电压互感器，然而由于电磁式电压互感器电磁特性，经常发生铁磁谐振，导致电压互感器烧损，严重时甚至发生爆炸事故。

本文结合实际事故进行原因分析，并提出相应的预防治理措施。

2、事故现象及初步结论2.1 事故发生过程某日03时10分40秒，某330kV变电站#1主变低压侧35kV#1电容器#3561开关动作合闸，#1主变三侧电压无异常。

03时25分19秒030毫秒，35kV#1电容器#3561开关动作分闸，#1电容器组退出运行，35kV I段母线三相电压发生畸变，故障录波显示最大电压幅值达到56kV如图1所示。

35kV#1电容器、#2电容器、#1所用变保护报频率异常、装置报警。

该过程持续到03时48分52秒910毫秒，故障持续时间为23分34秒。

图1 #1电容器组退出运行后电压开始畸变03时49分24秒794毫秒，#1主变35kV侧C相电压互感器断线，发生35kV I母C相单相接地故障，35kV#1电容器、#2电容器、#1所用变保护报频率异常、03时49分24秒814毫秒，#1主变保护装置运行异常。

电力系统中存在着许多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。

在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，是造成事故较多的一种内部过电压。

这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。

在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。

1、电压互感器引起铁磁谐振的发生原因分析在中性点不接地系统中，为了监视对地绝缘，母线上常接有Y接线的电磁式电压互感器，如图1所示，图中u0为电源电势，C为线路等设备的对地电容，L为电压互感器激磁电感，R0为中性点串联消谐电阻。

在正常运行状态下电压互感器励磁感抗很大，其数值范围在兆殴级以上且各相对称。

C数值视线路长短而定，线路愈长容抗愈小，即以1 km线路而言，其每相对地电容约0.004μF ，故其容抗小于1 MΩ，所以整个网络对地仍呈容性且基本对称，电网中性点的位移电压很小,接近地电位。

但电压互感器的励磁电感随通过的电流大小而变化，其U-I特性如图2所示。

由图2可见，曲线的起始一段接近直线，其电感相应地保持常数。

当激磁电流过大时，铁芯饱和，则L值随之大大降低。

正常运行时铁芯工作在直线范围，当系统中出现某些波动，如电压互感器突然合闸的巨大涌流、线路瞬间单相弧光接地等，使电压互感器发生三相不同程度的饱和，以至破坏了电网的对称，电网中性点就出现较高的位移电压，造成工频谐振或激发分频谐振。

2、铁磁谐振的特点对于铁磁谐振电路，在相同的电源电势作用下，回路可能不只有一种稳定的工作状态。

电路到底稳定在哪种工作状态，要看外界冲击引起的过渡过程的情况。

TV的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件的饱和效应本身，也限制了过电压的幅值。

此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。

电压互感器铁磁谐振产生原因和抑制措施摘要：电力系统的结构可以说是很复杂的，电压互感器铁磁谐振会带来一定程度的影响，其中比较常见的便是烧坏电压互感器，进而导致高压电机跳闸使生产停止，造成经济损失。

文章通过对电压互感器铁磁谐振的产生原因进行分析，提出了几点措施，以供相关部门参考利用。

关键词：电压互感器；铁磁谐振；危害；消除措施1引言通常情况下，直接接地系统和不接地系统共同组成电力系统接地系统。

直接接地系统的特点是容易产生并联谐振，不接地系统的特点是当发生单相接地时，容易出现串联谐振。

长期以来，电网的安全、稳定运行受到电力系统谐振过电压的严重影响和制约。

铁磁谐振在中性点不接地系统中所占的比例比较大。

当前，铁磁谐振问题随着电网的不断发展，在中性点直接接地系统中变得越加突出、严重，发生的概率也在逐渐增大，公司系统多次发生铁磁谐振引起的过电压案例，对电网的冲击很大，危害很深，应引起足够的重视。

2产生铁磁谐振的原因铁磁谐振存在三种情况：直接接地系统对地电容引发的铁磁谐振；不接地系统的单相接地引起的铁磁谐振；断路器端口并联的电容形成的铁磁谐振。

电力系统中许多元件是属于电感性的，如电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈为电感元件，而线路各导线对地和导线间既存在纵向电感又存在横向电容，这些元件组成复杂的振荡回路，在一定的能量作用下特定参数配合的回路就会出现谐振现象。

由于铁芯电感的磁通和电流之间的非线性关系，电压升高导致铁芯电感饱和，极易使电压互感器发生铁磁谐振。

在中性点不接地系统中，如果不考虑线路的有功损耗和相间电容，仅考虑电压互感器电感与线路的对地电容C，当C大到一定值且电压互感器不饱和时，感抗XL大于容抗XC；而当电压互感器上电压上升到一定数值时，电压互感器的铁芯饱和，感抗XL小于容抗XC，这样就构成了谐振条件，下列几种激发条件可以造成铁磁谐振：（1）当投入电力系统的电力线路长度发生变化时，线路对地电容与线路电阻发生改变。

浅谈电压互感器铁磁谐振产生原因及消除措施发布时间：2023-03-08T04:25:05.108Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：周家典[导读] 本文结合新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生三相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。

福建中能电气有限公司摘要：根据电压互感器在现场运行发生铁磁谐振当时的内外部电网环境，从而对其产生原理及特点进行分析，提出了5条有效的抑制方案。

关键词：电压互感器、铁磁谐振引言：本文结合新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生三相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。

在电力系统的输配电回路中，由于电磁式电压互感器是非线性的铁芯电感元件，如果系统出现电力参数的突然变动，则电压互感器的铁芯就有可能饱和，从而造成LC共振回路，激发起持续的、较高幅值的过电压，这就是铁磁谐振过电压。

根据这几十年来电网运行情况表明，在 10kV及以下的中性点不接地系统中，电压互感器引起的铁磁谐振现象是一种常见的故障，严重威胁到了电网的安全运行。

由于单相铁磁谐振的电路是电力系统中最常见的铁磁谐振，因此本文结合我公司客户新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生单相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例，分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。

案例：新疆金晖工业园区采用110/10KV的供电方式，10KV供电采用电缆敷设；另外10KV采用中性点不接地的供电方式（小电流接地）。

另外发生事故时，多数线路处于空载运行状态，用电负荷很小；整个工业园区正处于紧锣密鼓的安装施工中，由于管理混乱，施工中经常出现10KV电缆被挖断的事故；110KV变电所10KV二段电压互感器柜由于发生铁磁谐振，造成电压互感器烧毁，I段10KV进线柜和110KV 1号主变出线柜失电跳闸事故（2号主变未投运）。

本次故障就现场的情况分析跟10KV电缆经常被挖断有关，造成了单相接地或弧光接地，而后值班人员发现后切除该条线路（造成单相接地或弧光接地突然消失），为铁磁谐振的形成创造了条件，从而导致发生了较为严重的铁磁谐振故障，电压互感器击穿烧毁。

电磁式电压互感器铁磁谐振的原理及其消除措施白瑞雪,高红杰,李亚峰（西安供电局，陕西西安，710032）摘要：电磁式电压互感器的铁磁谐振是非有效接地系统中常见的一种现象。

HAROLD A.PETERSON建立了铁磁谐振的经典研究模型。

本文阐述了谐振产生的机理，应用PETERSON铁磁谐振经典模型对电压互感器的各种防铁磁谐振措施的原理和其优缺点进行了分析，并对指出在设计中应注意的问题。

关键词铁磁谐振；消谐措施；消谐器；设计；Principle of Electromagnetism Type V oltage Transformer’s Ferro-resonance and VariousTreatments to Eliminate Ferro-resonanceBAI Ruixue, GAO Hongjie, LI Yafeng(Xi’an Power supply Bureau, Xi’an 710032, China)Abstract:E lectromagnetism Type V oltage Transformer’s ferro-resonance is common in non-effective earthing system. HAROLD A. PETERSON builds the classic model for researching ferro-resonance. This paper discusses the mechanism of resonance, and by using HAROLD’ model, analyses the merit and the fault of the various treatments of eliminating ferro-resonance, points out the key factors in design of eliminating ferro-resonance.Key words: Ferro-resonance; Treatments to eliminate ferro-resonance；Resonance eliminator; Design0引言在电力系统中引起电网过电压的原因很多，其中谐振过电压出现频繁，其危害性较大。

供电系统铁磁谐振的产生条件及消除防范措施 0引言我国的中压配电网大多为中性点不接地方式，为了监测变电站母线的线电压及各相的对地电压,通常需在其配电母线接装电压互感器（Potential Transformer 简称PT ），其一次绕组须为星形连接且其中性点须直接接地。

当系统发生故障或异常时可能会使PT 某相端部对地电压升高很多，对于目前普遍使用的电磁式PT 来说在电压升高的过程中PT 励磁电感的非线性特性会使该电感与系统对地电容形成参数匹配,发生铁磁谐振，造成系统的过电压和PT 绕组的过电流,导致PT 入口的高压培断器培断甚至PT 爆炸等事故，严重影响系统的安全运行，在中性点不接地配电系统中,当线路对地电容与PT 铁芯电感参数相匹配时,会发生高频谐振、基频谐振、分频谐振,出现最多的是分频铁磁谐振。

由于分频谐振发生的频率最高,最容易激发,且谐振区域大,而且其危害最大。

这里红岩变至九顶山线路（简称“天红九线”）发生单相接地故障产生铁磁谐振导致九顶山35KV 变电站电压互感器击穿为例，阐述电力系统铁磁谐振产生的原因及机理，并提出相应的防范措施。

1铁磁谐振产生的特征、机理及原因1.1 铁磁谐振的分类及谐振特征在电力系统中，三相铁磁谐振主要是因为电压互感器带铁心的非线性电感引起的，当其接在三相交流电源上时，就可能产生不同频率的谐振，可以是频率为50Hz 的基波谐振，或是频率为 2 次、3次、5次谐波的高频谐振，也会是频率为 1/2、1/3、1/5的分频谐振。

振荡回路的等值电感 0L 和等值电容0C 决定了发生谐振的频率0f ，从)2/(1000C L f π=可以得出，电压互感器的感抗L X 和系统对地电容的容抗cn X 两者的比L cn X X /决定着系统中发生铁磁谐振的不同频率。

铁磁谐振过电压在一定的情况下可自激产生，但大多需要有外部激发条件，回路中事先经历过足够强烈的过渡过程的冲击扰动，逐渐发展成铁磁谐振过电压。

电磁式电压互感器铁磁谐振现象浅析论文摘要：某燃机电厂发生了电磁式电压互感器铁磁谐振现象，针对该现象I简要分析产生电压互感器铁磁谐振的原因及铁磁谐振的危害，并总结了限制电压互感器铁磁谐振的一些措施。

关键词：电压互感器;铁磁谐振;消谐电阻一、绪论铁磁谐振也叫非线性谐振是指发生在含有非线性电感如铁芯电感元件的振荡回路。

铁磁谐振是由铁芯电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的谐振，使系统产生谐振过电压的过程。

引起铁磁谐振的种类很多，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振是一种。

当由于外界原因造成互感器铁芯不同程度的饱和时，系统就会产生谐振现象。

下面为一个电压互感器铁磁谐振的例子。

某燃机电厂有三台机组，均为调峰用机组，机组启动时由静止变频器SFC拖动，转速达到700rpm每分钟700转时，燃机点火，后再经SFC拖动到自持转速2000rpm左右，然后SFC退出，燃机可自行升速到3000rpm。

该厂每台发电机出口接有三组电磁式电压互感器PT，其中第一组PT和第二组PT-次绕组中性点直接接地，第三组PT中性点接至发电机中性点并且经单相电压互感器接地。

该厂燃机在启动时要经SFC带动，带动过程发电机从盘车状态3rpm升速到2000rpm，在这个过程中，发电机工作在低频工况，发电机电压同时又存在谐波，容易发生铁磁谐振。

2021年，该厂一台机组启动过程中，出现了PT铁磁谐振现象，导致两组PT 严重烧毁。

二、电磁式电压互感器铁磁谐振产生的原因电压互感器二次侧负载很小，接近空载，高压侧的励磁感抗则很大。

在合闸或接地故障消失时，会引起互感器铁芯不同程度的饱和，图1给出了铁芯原件的非线性特性曲线。

图1a所示铁芯线圈，其磁链妒及电感随线圈中电流f变化关系曲线如图1 b所示。

由图可知，当电流较小时，可以认为磁链妒与ErTiibrC正比，反映这一关系的电感值L=妒li基本保持不变。

浅析铁磁谐振现象产生的原因和消除措施摘要：高压系统谐振过电压是电力系统常见的故障现象之一，其实质是电磁式电压互感器励磁特性饱和，在特定的运行条件下激发铁磁谐振，从而电力设备和系统安全运行带来危害。

文章从故障实例入手，分析了铁磁谐振产生的机理、类型以及铁磁谐振的特性，并提出多种消除谐振的措施。

关键词：铁磁谐振；过电压；产生条件；影响因素；消除措施高压系统谐振过电压是电力系统常见的故障现象之一，其实质是电磁式电压互感器（以下简称TV）励磁特性饱和，在特定的运行条件下激发铁磁谐振。

由于谐振时会产生很高的过电压，危及电力设备和系统安全运行，因此必须采取有效的消除和防护措施。

电力系统的铁磁谐振可分两大类：一类是在66 kV及以下中性点不接地系统中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动（如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等）作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220 kV（或110 kV）变电站空载母线上，当用220 kV、110 kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象。

1故障实例佛子岭水电站地处山区，高压线路架设于崇山峻岭之中，雷雨季节遭受雷击几率较高，铁磁谐振过电压现象时有发生。

2007年7月某日，雷击后，该站发生35 kVⅡ段母线电压一相降低，另两相升高（超过线电压）现象，发“单相接地”信号并熔断2TV高压保险。

35 kV系统接线图如图1所示。

其时，35 kVⅠ、Ⅱ段母线并列运行，两回出线空载。

1TV 与2TV的型号分别为：YDJJ-35、JDJJ2-35。

2008年某日，110 kV母线停电操作过程中，当拉开最后一台高压开关时，母线电压瞬时升高，二次保护回路电压继电器线圈烧毁，如图2所示。

TV型号是JCC6-110，高压开关型号是SW4-110Ⅱ，双断口带有均压电容器。

电压互感器铁磁谐振产生原因和抑制措施摘要：本文简述了铁磁谐振的危害、铁磁谐振产生的原因、特点，电气手册、规范对抑制电压互感器铁磁谐振措施的措施规定及工程设计中常采用抑制铁磁谐振的方法。

关键词：铁磁谐振过电压危害特点抑制措施电压互感器作为开关柜中的主要设备之一，承担着电力计量、测量及继电保护等重要作用。

但是由于电力系统的开关操作、负荷变动等不稳定因素，常常会引起电压互感器铁磁谐振。

电压互感器铁磁谐振常常引起持续时间很长的谐振过电压，会破坏电气设备绝缘，导致电压互感器熔断器频繁熔断，甚至电压互感器烧毁、爆炸等恶性事故，严重影响工业生产，威胁电气设备运行安全，给生产维护人员增加了工作量，给企业增加了运行成本。

怎样消除电压互感器的铁磁谐振问题摆在了企业生产管理人员和电气工程设计人员的面前。

一、铁磁谐振产生原因电力系统中有大量的储能元件，如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件，电容器、线路对地电容等电容元件。

这些元件组成了许多串联或并联的振荡回路。

在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的的振荡过电压。

但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化，就很可能被激发生谐振。

例如在中性点非有效接地系统，电压互感器和线路对地电容和变压器等电感元件所形成的振荡回路，都有可能发生谐振。

电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁芯磁通不饱和；但在电气线路参数发生变化的激发下，铁芯磁通饱和，从而与系统电容产生谐振，就可能产生铁磁谐振过电压。

铁磁谐振不仅可在工频（50HZ）下发生，也可在高频(>50HZ)、低频（>50HZ)下发生。

二、电磁谐振的特点电磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器励磁磁通饱和作用引起的持续的、高幅值过电压现象，其主要特点为：1.谐振回路中铁心电感呈非线性，电感随电流增大而铁心饱和而趋于平稳；2.铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态变成谐振状态；如单相接地，跳闸、合闸，投切电容器等。

电磁式电压互感器的谐振及主要消谐措施摘要电磁式电压互感器的铁磁谐振是非有效接地系统中常见的一种现象，电磁式电压互感器引起铁磁谐振后，其介质击穿或爆炸都会导致母线故障。

本文针对铁磁谐振对中性点非有效接地系统带来的影响，对电磁式电压互感器铁磁原理及现有的消谐措施进行分析，在各种情况下选择合适的消谐方式。

关键词不接地系统；电压互感器；铁磁谐振；消谐措施0 引言在电力系统非有效接地系统中，由于技术和成本原因，广泛采用电磁式电压互感器（下面简称TV），电磁式电压互感器在单相接地、操作等外部因素激发的条件下，易发生铁磁谐振，使得TV受到谐振过电压和过电流的冲击。

谐振过电压一旦发生，往往会造成电气设备的损坏或继电保护装置的误动，导致发生停电事故。

为了尽可能地避免谐振过电压的发生，在设计时应进行必要的参数计算，采取适当的防止谐振的措施，在操作设备时应有合理的调度安排，尽量避免形成谐振回路。

本文从变电站实际发生的一系列谐振过电压现象，对电磁式电压互感器引起的铁磁谐振及消除方法进行讨论。

1 电磁式电压互感器铁磁谐振过电压产生原理在中性点非有效接地系统中，母线上常采用Y型接线的电磁式电压互感器，如图1所示，图中E为电源电势，C为线路等设备的对地电容，L为电压互感器激磁电感。

以图1为例，分析中性点非有效接地系统中电磁式TV谐振原理。

E1 + E2 + E3 =0，L1=L2=L3，故各相对地导纳Y1=Y2=Y3，中性点处在零电位，不会发生谐振现象。

当系统受到某种干扰，例如单相接地故障、系统运行方式的改变或电气设备的投切等，都可能出现相对地瞬间过电压及励磁电流的急剧增大，假设扰动致使A 相对地电压瞬间提高，使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和，其等值励磁电感L1变小，以致三相励磁电感不相等，导致中性点电压发生偏移，由式（1）可知，如铁心饱和，电感下降，式（1）中的分母变小，如果参数匹配，便能产生谐振现象。

2 铁磁谐振的危害及主要消谐措施由铁磁谐振产生的原理可看出，当谐振产生时，中性点电压升高，产生零序谐振过电压，过高的电压可能导致设备结缘损坏、设备击穿甚至爆炸及保护装置误动等。

电压互感器铁磁谐振的产生与消除电力系统的结构可以说是很复杂的，电压互感器铁磁谐振会带来很多危害，其中比较常见的便是烧坏电压互感器，进而导致高压电机跳闸使生产停止，造成不可预估的经济损失。

文章通过对电压互感器铁磁谐振的产生原因进行分析，提出了几点措施，以供相关部门参考利用。

标签：电压互感器；鐵磁谐振；危害；消除措施1 概述在电力系统中存在着很多细小但却有强大功能的元件，其中包括电感性的和电容性的。

这些不同的电感元件和电容元件会形成LC振荡回路，存在于电力系统的内部。

在一般正常运作的时候，电力系统会保持其稳定性，电磁震荡现象不会出现，但是在受到某种特定的刺激时，便会产生电磁震荡的现象，对整个电力系统造成一定的影响，而且如果电磁震荡现象要持续很久，会严重影响整个电力系统的安全。

2 铁磁谐振产生的原因电压互感器的非线性电感和电网对地电容构成了电压互感器谐振回路。

电压互感器的内部结构中有铁芯，很容易出现饱和的现象，随着电流或磁通的不断变化，电感的数值也会渐渐改变。

在电力系统处于正常运作的状态下，电压互感器的感抗比电网对地电容的要大很多，不能产生谐振。

但是一旦受到了外界的适宜刺激，使感抗降低就会构成产生谐振的条件，从而导致了铁磁谐振的产生。

根据网络的参数和外界环境的限制，可以决定电压互感器造成谐振的过载程度，按照影响条件可以分为以下几点：工频谐振引起的过载、高频率谐振所引起过载、不同谐振引起的过载等。

当出现工频谐振所引起的过载时，发生的状况可以表现为两种形式，一种是电压比地面电压高，另一种则是电压比地面的电压低，这种表现和单一接地面的连接部位断开十分相似。

然而高频谐振所引起的过载和不同谐振引起的过载，它们的表现情况都是相同的：所有的电压都高于地面电压。

通过对细节进行研究，我们发现无论是工频谐振还是高频谐振，其过电压的幅值都在额定相电压范围内。

在设备保持良好的绝缘功能的时候，它们的谐振不会产生危害。

但是分频谐振并不是这样，分频谐振的频率较前两者频率低，会使电流长时间饱和，大电流流过互感器，进而将高压熔断器熔断，也可以产生其他破坏程度更强的损害。

电磁式电压互感器的谐振及主要限制方法摘要：电压互感器是母线上的重要元件，电磁式电压互感器引起铁磁谐振后，其介质击穿或爆炸都会导致母线故障，防止PT谐振应引起高度重视。

文章对电磁式电压互感器引起铁磁谐振的原理进行了分析，并就河北南网发生的一起铁磁谐振现象提出了限制措施。

关键词：电压互感器；谐振；分析；措施在电力系统中引起电网过电压的原因很多，其中谐振过电压出现频繁，其危害性较大。

过电压一旦发生，往往会造成电气设备的损坏甚至发生停电事故。

由于谐振过电压作用时间较长，而且不能用避雷器限制，因此在选择保护措施方面有较大的困难。

为了尽可能地防止谐振过电压的发生，在设计和操作电网设备时，应进行必要的估算和安排，尽量避免形成串联谐振回路，或采取适当的防止谐振的措施。

本文联系一起实际过中压现象对电磁式电压互感器引起的铁磁谐振及限制方法进行了讨论。

1电磁式电压互感器引起铁磁谐振的原理电压互感器通常接在变电站或发电机的母线上，其一次绕组接成星型，中性点直接接地，因此各相对地励磁电感L1，L2，L3与母线对地电容C0间各自组成独立的振荡回路。

中性点绝缘系统中，接有电磁式电压互感器的母线接线等值电路，见图1，其中E1，E2，E3为三相电源电势。

在正常运行条件下，励磁电感L1＝L2＝L3＝L0，故各相对地导纳Y1＝Y2＝Y3＝Y0，三相对地负荷是平衡的，电网的中性点处在零电位，即不发生位移现象。

但是，当电网发生冲击扰动时，例如开关突然合闸，或母线发生瞬间弧光接地现象等，都可能是一相或两相的对地电压瞬间提高。

现在假定，由于扰动的结果，A 相对地电压瞬间提高，这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和，其等值励磁电感L1相应减小，以致Y1≠Y0，这样，三相对地负荷不平衡，中性点发生位移电压，根据基尔霍夫第一定律，可以得出：导纳Y1决定于励磁电感和C的大小，如果正常状态下的，那么扰动结束使L1减小，可能使新的。

在这种情况下，总导纳∑Y 1显著减小，位移电压UN显著增加。

电磁式电压互感器铁磁谐振的产生及其抑制方法摘要：本文阐述了电磁式电压互感器铁磁谐振的产生的原因，介绍了使用中性点接消谐电阻或零序电压互感器抑制铁磁谐振的两种方法。

关键词：电磁式电压互感器；铁磁谐振；消谐电阻；零序电压互感器1 引言铁磁谐振是指含有非线性电感（如铁芯电感元件）的串联震荡回路中的谐振。

它分为基波谐振、高频谐振及分频谐振。

电磁式电压互感器低压侧由于测量精度要求一般负载很小，高压侧的励磁感抗则很大，在系统合闸、系统发生单相接地故障、接地故障突然产生或消失时，会引起电压互感器铁芯不同程度的饱和。

此时，与设备电容或导线对地电容将构成特殊的谐振回路，可能激发起各种谐波的非线性谐振现象。

2 铁磁谐振产生的原因三相母线上的电压互感器相当于非线性电感，母线线间电容C0及相对地又存在电容Ce，则等值电路可化做电感，电容并联又和电容串联的电路。

如图1所示由图3可以看到满足E=ΔU条件的有三个工作点（a、b、c）。

此时采用小干扰判别法，当扰动式电流Ib瞬间降至Ib1，相应的ΔU1升高，使ΔU1>E，为满足电动势平衡条件，电感上产生亦附加瞬间压降Ldi/dt为负值，以使电流被迫减小，直至Ia为止，即工作点由b点移至a点。

反之当扰动式电流Ib瞬间降至Ib2时，工作点会由b点移至c点.可以得出a、c两点为稳定工作点，而b点为不稳定工作点可不做考虑。

当回路工作在a点时，UC<UL整个回路呈感性，作用在电感电容上的电压均不高，电流也不大。

因此a点为非谐振工作点。

当电源电动势E增至Um时，回路的工作点将由a点上升至m点，此时电压如果继续增大，为满足电动势平衡，工作点将有m点突变至n点。

此时UC>UL电源电压的相位发生翻转，并且经过了经过了谐振点e，电流急剧增大，在电容和电感上都将出现较高的过电压。

由于冲击扰动得逐渐消失，电源电动势的工作点降至c点工作，因此c点为谐振工作点。

冲击干扰的来源往往是系统发生故障、故障消失、合闸等。

电压互感器铁磁谐振故障原因分析与处理在铁路10kV的电力系统中，大多数采用中性点不接地的方式。

为了监测铁路电力系统的运行状态，设置了大量的电磁式电压互感器。

因外界的扰动（例如线路的接地，倒闸操作等）导致电压互感器产生铁磁谐振，激发出持续的过电压和过电流，这种内部过电压，轻则造成电压互感器一次侧熔断器烧毁，重则烧毁电压互感器或炸毁绝缘子，严重威胁电力系统的安全运行。

本文基于电压互感器铁磁谐振故障原因分析与处理展开论述。

标签：电压互感器;铁磁谐振;故障原因分析与处理引言随着工业的发展以及科学技术的进步，电网中各类非线性负荷呈现出爆发式的增长，同时电网中各种复杂的、精密的用电设备也越来越多，电网的谐波问题愈发受到重视。

故近年来各省市供电公司开始大力推进电网的电能质量在线监测系统的建设，并开展一系列的电能质量普测工作，目前，10kV系统中的PT主要采用电磁式电压互感器，其接线方式易造成3次谐波测量结果的异常已引起工程技术人员的广泛关注。

1铁磁谐振产生机理以图1为例，分析铁磁谐振产生机理。

Xm是电压互感器PT一次侧绕组L 的感抗值，Xc0是系统对地电容C0的容抗值。

在中性点不接地的系统中，出于保护的需要，电压互感器的中性点是直接接地的。

正常运行情况下三相阻抗对称，系统中性点位移基本接近于零，电压互感器的励磁感抗很大，励磁电流很小。

此时励磁感抗大于线路对地电容的容抗，即Xm>Xc0。

当出现一个激发条件，电压互感器的三相铁芯出现不同程度的饱和，使得互感器励磁电感L变小，励磁阻抗发生变化，中性点发生位移。

当参数配合恰当，就会产生铁磁谐振。

其主要特点有：①铁磁谐振回路中需存在非线性铁芯电感;②铁磁谐振需要一定的激发条件;③谐振一旦形成，会产生“自保持”，会存在很长时间，除非谐振条件被破坏才会被消除。

2电压互感器发生铁磁谐振的机理谐振是交流电路当中独有的一种现象，通常情况下，交流电路当中出现了电感以及电容的串联现象，会出现感抗等于容抗，从而造成谐振。

电力系统铁磁谐振的产生及消除措施【摘要】铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压，多发生在中性点不直接接地的配电网中，在中性点直接接地的电网中也时有发生，谐振时的过电压和过电流，严重影响了系统安全运行。

本文就其原理、检测方法以及消除措施作了简单的探究。

【关键词】电力系统铁磁谐振产生消除中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号：一、电力系统铁磁谐振原理电磁式电压互感器正常工作时，低压侧的负荷很小，接近空载，高压侧具有很高的励磁阻抗，在受到某些大的冲击或扰动干扰时，如中性点不接地系统非同期合闸，或者在接地故障消失之后，电磁式电压互感器因瞬间过电压而发生铁芯饱和，电压互感器电感的非线性效应使励磁电流的波形发生畸变，将工频电源能量转化为谐波能量，由此产生的谐波会成为引发谐振的谐波源，电压互感与导线对地电容或其它设备的杂散电容间形成了单相或三相谐振回路，并激发起谐波的铁磁谐振过电压。

由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。

三相电网各相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。

当中性点不接地电网发生单相接地故障时，故障相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到1.732倍。

相电压升高若未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加，单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。

当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3倍的相电压。

电网电压越高，由其引起的过电压危险越大。

相关研究表明，电磁式电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压的有如下几个必要条件:(1)电源变压器中性点不接地，包括经消弧线圈接地时消弧线圈脱离运行的情况，电压互感器中性点接地，电压互感器伏安特性较差。

(2)电网参数和互感器参数的不利组合。

(3)有强烈的冲击扰动发生，如断路器合闸；雷击线路引起单相瞬间接地；持续性单相接地故障的切除以及来自另一高压绕组的传递过电压等。

浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器是一种用于测量电压的电气设备，它通过感应变压器原理将被测电压转换成为标准信号输出，广泛应用于电力系统中的各个环节。

电压互感器在工作过程中可能会出现一些问题，其中最常见的就是铁磁谐振现象。

铁磁谐振是电压互感器中的一个重要问题，它会导致互感器在工作过程中出现异常，降低测量精度，甚至损坏设备。

对于铁磁谐振问题的解决方案是非常重要的。

一、铁磁谐振的原因铁磁谐振是由于电压互感器中的铁芯和谐振电容之间的共振现象引起的。

在电压互感器的工作过程中，如果铁芯和谐振电容的参数设置不当，就会导致谐振频率与系统中的其他参数相匹配，从而引发铁磁谐振现象。

铁磁谐振会导致互感器中的热损耗增加、非线性失真、采样波形畸变等问题，严重影响电压测量精度和设备可靠性。

二、铁磁谐振的解决方案1. 谐振电容的设计在设计电压互感器时，需要针对具体的应用环境和要求，合理设计谐振电容的参数。

谐振电容的参数包括容值、介质损耗、介质常数等，合理设置这些参数可以有效避免铁磁谐振现象的发生。

通常情况下，可以通过仿真分析、试验验证等手段来确定最佳的谐振电容设计方案。

2. 铁芯结构优化铁芯是电压互感器中的关键部件，其性能直接影响到互感器的工作稳定性和测量精度。

对于铁磁谐振问题，可以通过对铁芯的结构进行优化设计，减小谐振频率，并提高谐振抑制能力。

通过选用高性能材料、合理设计铁芯形状和参数等手段，可以有效降低铁磁谐振的发生概率。

3. 控制系统参数控制系统的参数设置也直接影响到电压互感器的谐振性能。

通过调整控制系统的参数，例如频率响应、增益、相位裕度等，可以达到抑制铁磁谐振的效果。

通过定期对控制系统进行调试和检测，可以及时发现并解决铁磁谐振的问题。

4. 回路设计优化回路设计是影响互感器性能的一个重要因素，对于铁磁谐振问题，可以通过优化回路设计来改善互感器的性能。

例如采用合适的绕组结构、增加绕组间的隔离电容器、调整绕组匝数等手段，可以有效减轻铁磁谐振的影响。