论谐振过电压产生原因及防治
[摘要]谐振过电压在电力系统中屡见不鲜，但在实际运行中，很多人员对谐振过电压的了解很片面。

谐振过电压对电网造成危害极大.诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等等，所以加深对其认识，并加强防治措施非常必要。

[关键词]谐振过电压产生原因分类
中图分类号：tm 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-265-01
在电力生产和电力运行的中低压电网中，故障的形式和操作方式是多种多样的，谐振性质也各不相同。

因此，应该了解各种不同类型谐振性质与特点，掌握其振荡的性质和特点，制订防振和消振的对策与措施。

l.产生谐振过电压的原因
目前，我国配电网，大部分仍采用中性点不接地方式运行，其中有少部分采用老式的消弧（消谐线圈接地。

从电网的运行实践证明.中性点不接地系统中一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器、tv高压中性点增设电阻或单只tv等，但始终没有从根本上得到解决.tv烧毁、熔丝熔断仍不断发生；另一方面由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定时间，一般为2h不致于引起用户断电，但随着中低压电网的扩大，
出线回路数
增多、线路增长，中低压电网对地电容电流易大幅度增加，单相接地时接地电弧不能自动熄火必然产生电弧电电压，一般为3～5倍相电压甚至更高.致使电同中绝缘薄弱的地方放电击穿，并会发展为相问短路造成设备损坏和停电事故。

而采用老式消弧线圈接地方式的系统由于结构的限制，只能运行在过补偿状态，不能处在全补偿状态，所以脱谐度整定的比较大，约在20%～30%，对弧光过电压无抑制效果。

并需要手动调节分接头.然而此时却不能随电网，对地电容电流的变化及时将电压调整到最佳的工作位置，影响功能发挥，也不适应电网无人值班变电所的需要。

2.电力系统谐振过电压的分类
电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路_在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压这一现象叫电力系统谐振过电压。

谐振过电压分为以下几种：
2.1线性谐振过电压
谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感，变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈）和系统中的电容元件所组成。

2.2铁磁谐振过电压
谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。

因铁芯电感元件的饱和现象使回路的电感参
数是非线性的这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振
条时会产生铁磁谐振。

2.3参数谐振过电压
由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在kd—kq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化.不断向谐振系统输送造成参数谐振电压。

3.中压电网谐振过电压的抑制措施
中压电网（35kv、10kv，6kv）的中性点接地方式采用经消弧线圈小电流接地已运行多年，但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式。

前者的供电可靠性大大高于后者，但也存在以下问题：当系统发生接地时，由于接地点残流很小.零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。

在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进进行调节，出现弧光不能自灭及过电压问题。

我国已研制生产出微机自动跟踪消弧装置，有效的解决了中性点经消弧线圈接地方式的电网长期难以解决的技术问题。

该装援的z 型结构接地变压器，具有零序阻抗小.损耗低，并可带二次负荷；微机控制单元是实现自动跟踪检测、调节、选线的核心；系统的响应时间9。

有载开关在预调方式下工作，消弧线圈调谐是由微机控制器自动控制的。

建议目前需要改造的老式消弧线圈采用新型自动调谐消弧线圈方式。

消弧线圈选用有载调匝式调节方式.正常运行采用过补偿方式，消弧线圈接地回路串接阻尼电阻，控制部分采用
微机控制自动消谐装置进行自动补偿：能自动检测电网对地电容参数的变化，自动和手动调整消弧线圈的分接头，使其运行在最佳的工作点，保证残流能降低到可靠熄弧的程度；并能远程遥控、遥信、遥测和遥调，以适应变电站无人值班的需要。

对由电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压的限制必须使
系统参数发生较大的变化才能将谐振过电压抑制住。

如果在系统的中性点上接人消弧线圈破坏它的谐振条件，pt的励磁感抗比较大（千欧至兆欧级）.而消弧线圈的感抗（百欧级）比较小，这样谐振条件∞l=1∞c很难满足，谐振就不会发生。

有了消弧线圈后，电容对小感抗放电，pt中电流祝很小而不会烧毁了。

所以在中性点接人消弧线圈，对于由电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压具有很好的限制作用。

自动跟踪消弧线圈及接地选线装置的不断完善和推广应用，为中压电网中性点经消弧线圈接地提供了技术保障。

为此，在我国采用中性点经消弧线圈接地力式是我国中压电网的发展方向。

4.高压谐振过电压的防治措施
鉴于110kv及以上有效接地系统的pt饱和铁磁谐振过电压在各站已多次发生，其谐振过电压的激发是具有随机性的，严重时，母线pt损坏坏，甚至导致pt爆炸.危及二次保护没备。

因此.高压谐振过电压的防治应注意以下儿点：
4.1严格执行调度规程
在运行方式上和倒闸操作过程中，防止断路器断口电容器与空载
母线及母线胛构成串联谐振回路，以防止因谐振过电压损坏没备。

它包括两个方面：—是应避免用带断口电容器的断路器切带电磁式电压互感器的空载母线；二是避免用带断口电容器的回路的刀闸对带电磁式电压互感器的空载母线进行合闸操作。

具体可采用下述方式来实现：在切空母线时，先拉开电压互感器，对母线断电；在投空母线时，先断开被送电母线pt对母线送电.再合母线电压互感器。

4.2避免操作过电压
在进行投切空母线操作时，加强母线电压监测，发生铁磁谐振时，应立即合上带断口电容器的断路器.切除回路电容，终止谐振，防止隐患发展形成事故。

4.3采取适当的中性接地点
增加母线对地电容或减少系统中电压互感器压中性点接地台数，即增大母线的对地感抗，从而减少自振固有频率，避免因系统由此而发生母线铁磁谐振过电压，如：在变电站基建设计时，采用电容式电压互感器。

在进行变电站更换电压互感器时，也应尽量选取电容式电压互感器。

4.4加强继电保护措施
针对具体事故发生的情况，如在变电站母线发生单相接地，母差保护动作，母联开关跳闸后，如果主变开关先于线路开关动作，将不会引发谐振。

因此，建议将只带一条出线（线路开关动作抢在主变开关前动作的可能性较大），同时该出线为不带电源的负载线路
时.母线母差保护动作次序调整为：母联开关首先开断后.先跳主变开关.再跳出线开关。

4.5提高变电运行人员素质
加强对变电运行人员的培训，掌握了解一些系统过电压产生的条件及特征，在系统发生异常时，及时采取正确的措施，避免系统异常发展成为事故。

结语：电力供电系统或者说在电力供电电网上，过电压现象十分普遍。

如果没有防范措施.随时都可能发生。

引起电网过电压的原因很多.但以谐振过电压出现最为频繁，危害性也更大。

因此，有必要采取有效措施对谐振过电雎加以防治。

参考文献：
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[2]冀东晨谐振过电压的分析及预防措施电力学学报 2007（3）
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