PT铁磁谐振故障

C U0 υc ≥ 12 +1 3C0 U0 ′
平行线路间的传递过电压
在超高压线路上常采用单 相重合闸装置， 相重合闸装置 ， 传递过电 压在相间产生 健全相B 健全相 B 、 C 的工作电压和 负载电流通过相间互电容和 互电感对A 互电感对 A相产生静电和电 磁感应， 磁感应，在故障点仍有一定 数值的接地电流， 数值的接地电流，称为潜供 电流 电弧瞬间熄灭后，同样由于相间的耦合作用， 电弧瞬间熄灭后，同样由于相间的耦合作用，故障点立 即出现恢复电压，增加了故障点自动熄弧的困难， 即出现恢复电压，增加了故障点自动熄弧的困难，致使 自动重合闸失败
静电传递回路
例：额定电压为66/10kV的变压器 额定电压为66/10kV的变压器
低压侧每相对地电容： 低压侧每相对地电容： 断路器闭合时：C0=6500pF 断路器闭合时： 6500pF 断路器断开时： 1500pF 断路器断开时：C0=1500pF 变压器高、低压绕组的互电容： 变压器高、低压绕组的互电容： C12=2000pF 2000pF
谐振过电压谐振过电压传递过电压
传递过电压
当系统中发生不对称接地故障或断路器不同期操 作时，可能出现明显的零序工频电压， 作时，可能出现明显的零序工频电压 ，通过静电 和电磁耦合在相邻输电线路之间或变压器绕组 和电磁耦合在相邻输电线路 之间或变压器绕组之 相邻输电线路之间或变压器绕组之 间产生工频传递现象 若与接在电源中性点的消弧线圈或电压互感器等 铁磁元件组成谐振回路， 铁磁元件组成谐振回路，还可能产生线性谐振或 铁磁谐振传递过电压
→∞， ωC =1/ 2ωL，E→∞， 发生谐振，其实不会 。 C 上电压升高到一定 转为L 值，C 转为L
ωC +1/ ωL 1 ≥ 2ωC −1/ ωL 2

1、35kV母线保护动作行为正确，故障切除及时，最大限度降低了故障损失。
2、龙北I线线路发生B相接地是本次故障的直接诱因。
3、35kV开关柜II段母线电压互感器为电磁式电压互感器。系统发生了铁磁谐振，PT不能承受相间电压，引起发生设备烧损，进而发展成为相间故障，是本次事故的直接原因。
3．处理方案
试验人员对35kVII母线进行耐压试验，结果合格。线路运维人员巡线发现，龙北I线线路走廊有穿越小树林地段，并且有树枝灼烧痕迹，由于风摆作用，造成线路间隙放电，造成线路单相接地事故。检修人员对龙北I线开关进行试验，结果合格，将35kVII段PT退出运行，并联系设备厂家，并与技术人员进行了咨询，在PT一次侧的中性点与地之间串接L型消谐器，并将35kVII母线恢复送电。
图7为35kVII母差动录波报告，可见II母小差A相故障电流半个周波之后C相出现故障电流。
图7 35kVII母差动录波报告
综合分析所有故障信息，本次故障过程为：35kVII段母线运行，系统发生B相接地，A、C相电压升高，引发C相PT烧损，进而引起A、B相相间短路，持续约1个周波后发展为三相短路。经过讨论，初步得出如下结论：
Keywords：electromagnetic voltage transformer ferroresonance saturation elimination
0．引言
目前，我国电力系统变电站10 ~35kV母线上的电互感器绝大部分采用电磁式电压互感器，当电压互感器自身的感抗和系统对地电容达到一定的参数条件时，如架空线路对地间歇性电弧放电、系统电压不稳定等，就会发生铁磁谐振产生过电压和过电流，损坏设备造成事故。[1]
一起铁磁谐振引起的PT故障原因分析
摘要：结合一起铁磁谐振引起的PT故障事件，对铁磁谐振产生的原因、后果进行了深刻剖析，提出了抑制铁磁谐振过电压的措施。

确 定 了 仿 真 模 型 中 各 模 块 参 数 ， 从 设 备 参 数 变 化 、 接 地 故 障 饱 和 。
形 式 、 系 统 运 行 方 式 转 换 不 同 等 几 方 面 对 ＰＴ铁 磁 谐 振 影 响 因 ３ 抑 制谐 振 的措 施 分 析
素 进行 了模 拟仿真 ，利 用上 述建 立的仿 真模型 ，对 常用 几种
参 考 文献
收稿 日期 ：２０１８＿Ｊ０２—１８
［１］王 江宁 ．中性点不接地系统铁 磁谐振及抑制措施 的研 究 ［Ｄ】．西安 ：
作者 简介 ：孙旭 （１９７２一 ），男，黑 龙江 大庆 人，辽 宁西丰 人，助 理
西安科技大学 ，２０１２．
工程师 ，主要从事安全生产应 急管理工作 。
·１７１·
动 。
口三 角分 别介入 了不 同的 电阻，波形 可 以通 过仿 真得 出。谐
实 际操 作 中，分 闸、三 相合 闸、断路 器操 作机 构性 能 出 振在此基础上基本没有被激发 出来 ，很好将谐振加 以抑制 。
现 不 同 的 期 性 。 采 用 对 断 路 器 合 闸 时 差 进 行 仿 真 的 方 式 ， 得 ４ 结束语
仿 真 图 形 及 数 据 结 果 表 明 ，大 庆 油 田 ３５ｋＶ 电 网现 阶 段 的 消 谐 点 帮 助 系 统 架 空 线 Ａ 相 发 生 单 相 接 地 故 障 ，经 过 非 线 性 电 阻
措 施 和 更 新 改 造 运 用 了 Ｍａｔｌａｂ程 序 ， 进 行 了 各 种 关 于 参 数 、 接 地 。经 过 对 波 形 的仿 真 分 析 ，在 ＴＶ 中 性 点 加 非 线 性 电阻 的
摘 要 ：大庆油 田３５ｋＶ电网采用电磁 式电压 互感 器 （简称 ＰＴ）挂 网，为二次设备提供 电压 ，容易造 成 ＰＴ饱 和，发生铁磁谐振 ， 产生过 电压 ，造成 电气一次设 备的损坏 ，严重影 响 系统的安全稳 定运行 。 围绕 大庆油 田电网３５千伏 ＰＴ铁磁谐振及抑 制措施 展 开论述 ，期望 能够为为检 修运行人 员深入 了解设备 实际运行 中的 ＰＴ铁磁 谐振故障 ，做 出正 确的判 断，为工程 实践 中正确选择 ＰＴ选型及 消谐措施提供参考价值 。

129科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术湖南湘潭钢铁公司动力厂35kV系统在近几年运行中,发生了三起PT爆炸事故,对系统的安全运行构成极大威胁。

对此,我们进行了现场调研,结合35kV系统故障录波图,初步分析认定这三起事故均为系统单相接地导致PT 饱并引起谐振。

动力厂发生事故的35kV系统,都是中性点不接地系统,装有一次接线为Y0的电磁式电压互感器(PT)由于PT一次线圈的X 端接地,且铁芯易饱和,易于产生两种不利状况:一是电网间歇性接地或接地消失时,电网对地电压产生低频自由分量,使X端接地的Y 0接线电压互感器深度饱和,一次线圈通过涌流,使PT 熔丝熔断甚至烧坏PT 。

二是在一定外界激发条件下,产生铁磁谐振,谐振使得电网三相对地电压波动,影响电网正常运行,严重时,使得绝缘设备损坏,造成电网事故。

经过对各地区电网运行进行情况进行分析,发现P T 铁磁谐振是电力系统中发生较为频繁且造成较多事故的一种内过电压。

谐振过程可持续很长时间,幅值有高有低,且频率各有不同如分频、基频、高频等,有些过电压并不高,但是由于频率低,且谐振电流很大,对电网的安全运行有很大的危害。

1 PT谐振产生的原因分析铁磁谐振产生的条件有:ωL>1/ωC;激发因素。

其中主要包括电网电压冲击、励磁涌流、合闸相角、系统间歇性接地、电网频率波动等。

系统产生铁磁谐振的原理如图1所示。

(1)首先对于中性点不接地系统,在某种情况下出现单相接地,故障点对地流过电容电流,不接地的两相相电压升高至线电压。

在间歇性接地时,一旦接地故障点消失,非接地相在接地故障期间已充的线电压电荷只能通过PT高压线圈并经其接地点流入大地,在这电压突变瞬间,PT高压线圈的非接地两相的励磁电流突然增大,使P T 达到饱和,由于间歇性接地,非接地两相的励磁电流不断激增,极易激发相间串联谐振。