電壓互感器鐵磁諧振原因與對(duì)策

1、電力系統(tǒng)中存在著許多儲(chǔ)能元件，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)，變壓器、互感器等含鐵芯元件的非線性電感元件與系統(tǒng)中電容串聯(lián)可能引起鐵磁諧振，對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行構(gòu)成危害。在中性點(diǎn)不接地的非直接接地系統(tǒng)中，鐵磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振過電壓是常見的，是造成事故較多的一種內(nèi)部過電壓。這種過電壓輕則使電壓互感器一次熔絲熔斷，重則燒毀電壓互感器，甚至炸毀瓷絕緣子及避雷器造成系統(tǒng)停運(yùn)。在一定的電源作用下會(huì)產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的諧振過電壓。1 1鐵磁諧振發(fā)生機(jī)理分析鐵磁諧振發(fā)生機(jī)理分析鐵磁諧振是諧振過電壓中最常見的，也是最難以預(yù)防的。鐵磁諧振又分為鐵磁電壓諧振（串聯(lián)諧振）和鐵磁電流諧振（并聯(lián)諧振

2、），兩種諧振以鐵磁電壓諧振較為常見。下面以鐵磁電壓諧振為例，分析鐵磁諧振發(fā)生的機(jī)理。圖1（a）為最簡單的電阻R、電容C和鐵芯電感L的串聯(lián)電路。設(shè)在正常運(yùn)行條件下初始感抗大于容抗。圖1（b）為電路中電壓與電流的相量圖。設(shè)電流是正弦的，并以I為參考相量。UL和UC分別為L和C上的電壓。當(dāng)略去鐵損而把線圈的電感用等效電感代替，其等效正弦電壓相量即UL比I超前90。當(dāng)鐵芯線圈用等效的非線性電感表示時(shí)，其伏安特性與鐵磁物質(zhì)的磁化曲線相似，如圖1（c）UL(I)所示。電容上的電壓UC=，與電流的關(guān)系為一直線關(guān)系，如圖1（c）UC(I)所示。為簡單起見，令R=0，則有E=ULUC 由于UL和UC為反相，故上

3、式可改寫為E=U，U=ULUC在電源電壓E一定的條件下，電路出現(xiàn)a、b、c三個(gè)平衡點(diǎn)，其中b點(diǎn)是不穩(wěn)定的。在b點(diǎn)時(shí)，回路中電流有任何微小擾動(dòng)，都會(huì)使其傾向a或c兩個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)中的一個(gè)，故b點(diǎn)不成為回路的實(shí)際工作點(diǎn)?；芈饭ぷ髟赼點(diǎn)時(shí)，ULUC，整個(gè)回路為感性，電感和電容上電壓都不高，電流也不大，處于非諧振狀態(tài)。當(dāng)工作在c點(diǎn)時(shí)，UCUL，回路呈容性，電流增大，電容和電感都出現(xiàn)較高的過電壓，此時(shí)回路處于諧振狀態(tài)。在I0點(diǎn)處，等效感抗L等于，這與線性諧振相仿，壓降和電流將趨于無窮大，但因電感非線性的特點(diǎn)，當(dāng)I越過I0而繼續(xù)增大時(shí)，等效感抗進(jìn)一步下降，使得L與自動(dòng)錯(cuò)開，最后到達(dá)新的穩(wěn)定點(diǎn)c點(diǎn)，所以鐵磁諧振過

4、電壓雖由電感的非線性引起，但其幅值最終又受到非線性所限制，一般不超過電源電壓的三倍。2 2幾種常見的鐵磁諧振幾種常見的鐵磁諧振2.1斷線諧振所謂斷線泛指導(dǎo)線斷落、斷路器非全相操作以及熔斷器的一相或二相熔斷。斷線的結(jié)果可能形成電感電容的串聯(lián)諧振回路，其中電感是指空載或輕負(fù)載變壓器的勵(lì)磁電感等，電容是指導(dǎo)線的對(duì)地和相間電容，或電感線圈的對(duì)地雜散電容等。在中性不接地的配電網(wǎng)絡(luò)中，斷線諧振出現(xiàn)的比較頻繁，并且造成各種后果，即：在繞組兩端和導(dǎo)線對(duì)地間出電壓；負(fù)載變壓器的相序反傾；中性點(diǎn)位移和虛幻接地；繞組鐵芯發(fā)出異常響聲和導(dǎo)線出現(xiàn)電暈聲。在嚴(yán)重情況下，甚至瓷瓶閃絡(luò)，避雷器爆炸和擊毀電氣設(shè)備。2.2傳遞過

5、電壓當(dāng)高壓線路中發(fā)生不對(duì)稱接地或斷路器的不同期操作時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)零序電壓和零序電流分量，通過靜電和電磁耦合，能在近旁的低壓平行線路中感應(yīng)出瞬間的或持續(xù)性的傳遞過電壓；同樣，變壓器高壓繞組側(cè)的零序電壓通過繞組間的雜散電容傳遞至低壓側(cè)，危及后者的電氣絕緣。如果低壓側(cè)接有鐵芯電感元件（消弧線圈、空載變壓器或電壓互感器等），則有可能產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓。2.3電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振在電力系統(tǒng)中，為了監(jiān)測發(fā)、變電所母線對(duì)地電壓，通常在發(fā)電機(jī)或變電所母線上接有電壓互感器，并且其一次繞組接成星形，中性點(diǎn)直接接地。這樣當(dāng)進(jìn)行某些操作時(shí)（例如中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)非同期合閘，或接地故障消失之后），電壓互感器的激磁阻

6、抗與系統(tǒng)的對(duì)地電容形成非線性諧振回路，由于回路參數(shù)及外界激發(fā)條件的不同，可能造成分頻、工頻或高頻鐵磁諧振過電壓。統(tǒng)計(jì)表明，電磁式互感器引起的鐵磁諧振過電壓是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中最常見且造成事故最多的一種內(nèi)部過電壓，嚴(yán)重地影響供電安全，必須予以重視。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，電網(wǎng)中性點(diǎn)電位已被固定，但高壓斷路器斷口均壓電容與電壓互感器繞組電感形成的串聯(lián)回路，在參數(shù)配合時(shí)，也有可能出現(xiàn)諧振過電壓。 2.4串聯(lián)電容補(bǔ)償線路中的鐵磁諧振串聯(lián)補(bǔ)償裝置是多個(gè)串、并聯(lián)連接的三相電容器組，它串接在輸電線路的首端、中間或者末端，其目的是使容抗補(bǔ)償線路的正序感抗。在中、低壓配電線路中，串補(bǔ)主要用來提高線路末端電壓。

7、當(dāng)串補(bǔ)線路末端接有空載或輕載變壓器時(shí)，其勵(lì)磁電感很大，它與線路正序電感相加，并與串補(bǔ)電容組成很低的自振角頻率，在線路合閘或投入串補(bǔ)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生分頻鐵磁諧振，使得壓降和電流波形發(fā)生畸變。在超高壓線路中，投入串補(bǔ)的目的是為了提高線路的傳輸能力。與中低壓配電線路一樣，如在線路末端接有空載變壓器，則會(huì)產(chǎn)生同樣的分頻鐵磁諧振。3 3電壓互感器引起鐵磁諧振的發(fā)生原因分析電壓互感器引起鐵磁諧振的發(fā)生原因分析在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，為了監(jiān)視對(duì)地絕緣，母線上常接有Y接線的電磁式電壓互感器，如圖1所示，圖中u0為電源電勢，C為線路等設(shè)備的對(duì)地電容，L為電壓互感器激磁電感，R0為中性點(diǎn)串聯(lián)消諧電阻。在正常運(yùn)行狀態(tài)下電壓

8、互感器勵(lì)磁感抗很大，其數(shù)值范圍在兆毆級(jí)以上且各相對(duì)稱。C數(shù)值視線路長短而定，線路愈長容抗愈小，即以1 km線路而言，其每相對(duì)地電容約0.004F ，故其容抗小于1 M，所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地仍呈容性且基本對(duì)稱，電網(wǎng)中性點(diǎn)的位移電壓很小,接近地電位。但電壓互感器的勵(lì)磁電感隨通過的電流大小而變化，其U-I特性如圖2所示。由圖2可見，曲線的起始一段接近直線，其電感相應(yīng)地保持常數(shù)。當(dāng)激磁電流過大時(shí)，鐵芯飽和，則L值隨之大大降低。正常運(yùn)行時(shí)鐵芯工作在直線范圍，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)某些波動(dòng)，如電壓互感器突然合閘的巨大涌流、線路瞬間單相弧光接地等，使電壓互感器發(fā)生三相不同程度的飽和，以至破壞了電網(wǎng)的對(duì)稱，電網(wǎng)中性點(diǎn)就出現(xiàn)

9、較高的位移電壓，造成工頻諧振或激發(fā)分頻諧振。4 4鐵磁諧振的特點(diǎn)鐵磁諧振的特點(diǎn)對(duì)于鐵磁諧振電路，在相同的電源電勢作用下，回路可能不只有一種穩(wěn)定的工作狀態(tài)。電路到底穩(wěn)定在哪種工作狀態(tài)，要看外界沖擊引起的過渡過程的情況。TV的非線性鐵磁特性是產(chǎn)生鐵磁諧振的根本原因，但鐵磁元件的飽和效應(yīng)本身，也限制了過電壓的幅值。此外回路損耗也使諧振過電壓受到阻尼和限制。當(dāng)回路電阻大于一定的數(shù)值時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的鐵磁諧振過電壓。串聯(lián)諧振電路，產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓的的必要條件是0 = 1/L0C。因此鐵磁諧振可在很大的范圍內(nèi)發(fā)生。維持諧振振蕩和抵償回路電阻損耗的能量均由工頻電源供給。為使工頻能量轉(zhuǎn)化為其它諧振頻率的能

10、量，其轉(zhuǎn)化過程必須是周期性，且有節(jié)律的，即1/2(1，2，3)倍頻率的諧振。鐵磁諧振對(duì)TV的損壞，鐵磁諧振(分頻)一般應(yīng)具備如下三個(gè)條件:、電磁式電壓互感器(TV)的非線性效應(yīng)，是產(chǎn)生鐵磁諧振的主要原因。、TV感抗為容抗的100倍以內(nèi)，即參數(shù)匹配在諧振范圍。、要有激發(fā)條件，如投入和斷開空載母線、TV突然合閘、單相接地突然消失、外界對(duì)系統(tǒng)的干擾或系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓等。由前面分析可知，事故中具備了3個(gè)條件，才導(dǎo)致了此次事故。當(dāng)良站10 kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障點(diǎn)流過電容電流，未接地的兩相B、C相電壓升高31/2，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)，在這一瞬間電壓突變過程中，TV高壓線圈的非接地兩相的勵(lì)磁電流就要

11、突然增大，甚至飽和，由此構(gòu)成相間串聯(lián)諧振。飽和后的TV勵(lì)磁電感變小，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地阻抗趨于感性，此時(shí)若系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)地電感與對(duì)地電容相匹配，就形成共振回路，激發(fā)各種鐵磁諧振過電壓。尤其是分頻鐵磁諧振可導(dǎo)致相電壓低頻擺動(dòng)，勵(lì)磁感抗成倍下降，產(chǎn)生過電壓，過電壓幅值可達(dá)到近23.5Ue以上，但此過電壓達(dá)不到避雷器的動(dòng)作電壓1.7 kV，故母線避雷器并未動(dòng)作。 同時(shí)，感抗下降會(huì)使勵(lì)磁回路嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流急劇加大，電流大大超過額定值，據(jù)試驗(yàn)，分頻諧振的電流可達(dá)正常電流的240倍以上，導(dǎo)致鐵芯劇烈振動(dòng)。TV是在這樣大的電流下運(yùn)行，使本身的溫度也迅速升高，當(dāng)熱量積累到一定程度，干式TV中大量絕緣紙、絕緣介質(zhì)會(huì)

12、受熱氣化，體積急速膨脹，而存放絕緣紙、絕緣介質(zhì)的干式互感器內(nèi)部空間有限，當(dāng)壓強(qiáng)積累到一定程度時(shí)便產(chǎn)生了TV爆炸。5 5鐵磁諧振頻率區(qū)域的判別（分頻、高頻鐵磁諧振頻率區(qū)域的判別（分頻、高頻）電力網(wǎng)中發(fā)生不同頻率的諧振，與系統(tǒng)中導(dǎo)線對(duì)地分布電容的容抗Xc0，和電壓互感器并聯(lián)運(yùn)行的綜合電感的感抗Xm，兩者的比值Xc0/Xm有直接關(guān)系。Xco視具體情況而定，架空線路Xco35031/2/L，k/km；電纜Xco1031/2/L，k/km；變壓器線圈對(duì)地電容的容抗Xc0一般取6001 000 k。其中L為線路長度，單位km。Xm為由電壓互感器的二次側(cè)感抗100 V/I折算到一次側(cè)的感抗。其中I為二次側(cè)的

13、實(shí)際測試電流。5.1 分頻諧振當(dāng)比值Xc0/Xm較?。ㄔ?.010.07）時(shí)發(fā)生的諧振是分頻諧振。電容和電感在振蕩時(shí)能量交換所需的時(shí)間較長，振蕩頻率較低，表現(xiàn)為：過電壓倍數(shù)較低，一般不超過2.5倍相電壓；三相電壓表的指示數(shù)值同時(shí)升高，并周期性擺動(dòng)，線電壓正常。5.2 高頻諧振 當(dāng)比值Xc0/Xm較大（在0.552.8）時(shí)發(fā)生的諧振是高頻諧振。發(fā)生高頻諧振時(shí)線路的對(duì)地電容較小，振蕩時(shí)能量交換較快。表現(xiàn)為過電壓倍數(shù)較高；三相電壓表的指示數(shù)值同時(shí)升高，最大值可達(dá)到45倍相電壓，線電壓基本正常；諧振時(shí)過電流較小。5.3 基頻諧振 當(dāng)比值Xc0Xm接近于1時(shí)，發(fā)生諧振的諧振頻率與電網(wǎng)頻率相同，故稱之為基

14、頻諧振。其表現(xiàn)為：三相電壓表中指示數(shù)值為兩相升高、一相降低，線電壓正常；過電流很大，往往導(dǎo)致電壓互感器熔絲熔斷，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龎幕ジ衅鳎贿^電壓不超過3.2倍相電壓，伴有接地信號(hào)指示，稱為虛幻接地現(xiàn)象。當(dāng)Xc0/Xm0.01或Xc0/Xm2.8時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生鐵磁諧振。在不同的諧振區(qū)域，諧振的外施觸發(fā)電壓是不同的。分頻諧振區(qū)諧振外施電壓為最低，在正常額定電壓下系統(tǒng)稍有波動(dòng)就可觸發(fā)諧振。而高頻諧振區(qū)的諧振外施電壓最高。在同一諧振區(qū)域內(nèi)不同的Xc0/Xm比值下，諧振的最低外施觸發(fā)電壓（臨界值）也是不同的。6 6防止鐵磁諧振的措施防止鐵磁諧振的措施電網(wǎng)的不斷發(fā)展使線路參數(shù)發(fā)生變化，鐵磁式電壓互感器的大

15、量使用，使電網(wǎng)產(chǎn)生鐵磁諧振的可能性增大。所以，為了使電網(wǎng)安全可靠供電，必須采取有效措施防止鐵磁諧振的發(fā)生。防止鐵磁諧振的產(chǎn)生，應(yīng)從改變供電系統(tǒng)電氣參數(shù)著手，破壞回路中發(fā)生鐵磁諧振的參數(shù)匹配。這樣既可防止電壓互感器發(fā)生磁飽和，又可預(yù)防電壓互感器鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生。6.1 改變電氣參數(shù)6.1.1 裝設(shè)繼電保護(hù)設(shè)備當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，為改變電壓互感器的諧振參數(shù)，可通過裝設(shè)一套繼電保護(hù)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。該裝置是利用單相接地時(shí)所產(chǎn)生的較大諧振電流，啟動(dòng)電流繼電器投入，將電壓互感器二次側(cè)開口三角處繞組短接。當(dāng)故障排除后，保護(hù)裝置恢復(fù)原狀，電壓互感器恢復(fù)正常運(yùn)行。6.1.2 選用不易飽和的或三相五柱式電壓

16、互感器10 kV系統(tǒng)中使用的電壓互感器，應(yīng)選用勵(lì)磁感抗大于1.5 M的電壓互感器。6.1.3 減少電壓互感器臺(tái)數(shù)在同一電網(wǎng)中，應(yīng)盡量減少電壓互感器的臺(tái)數(shù)，尤其是限制中性點(diǎn)接地電壓互感器的臺(tái)數(shù)。如變電所的電壓互感器只作為測量儀表和保護(hù)用時(shí)，其中性點(diǎn)不允許接地。6.1.4 串接單相互感器在三相電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)串接單相互感器，使三相電壓互感器等值電抗顯著增大，以滿足Xc0/Xm0.01的條件，可避免因深度飽和而引起的諧振。6.1.5 每相對(duì)地加裝電容器此法可使網(wǎng)絡(luò)等值電容變小，網(wǎng)絡(luò)等值電抗不能與之匹配，從而消除諧振。6.1.6 在中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈在10 kV系統(tǒng)中發(fā)生諧振，且單相接地電流值較

17、大或接近30 A時(shí)，可將中性點(diǎn)通過消弧線圈接地。6.1.7 投入備用線路當(dāng)系統(tǒng)中只有一組電壓互感器投入的情況下，若供電線路總長度較短時(shí)，可投入部分備用線路，以增加分布電容來防止諧振的發(fā)生。6.2 消耗諧振能量6.2.1 在TV開口三角形側(cè)并聯(lián)阻尼電阻當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行正常時(shí)，電壓互感器二次側(cè)開口三角處繞組兩端沒有電壓，或僅有極小的不對(duì)稱電壓。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于此電阻阻值較小，故繞組兩端近似于短接，起到了改變電壓互感器參數(shù)的作用。這一措施不僅能防止電壓互感器發(fā)生磁飽和，而且能有效地消耗諧振能量，防止產(chǎn)生諧振過電壓。此方法常用在要求不太高的變電站，如消諧電阻采用電燈泡或電阻絲，當(dāng)其損壞后將不會(huì)

18、有消諧作用；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，在開口三角側(cè)將產(chǎn)生100 V的電壓，而由于電燈泡或電阻絲的冷態(tài)電阻是較小的，這將在TV開口三角側(cè)流過較大的電流引起TV損壞。6.2.2 在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)與地之間串接消諧電阻R0（又稱消諧器）此電阻可用以削弱或消除引起系統(tǒng)諧振的高次諧波。模擬試驗(yàn)表明：當(dāng)R0/Xm551103時(shí)，即使系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，也不會(huì)激發(fā)分頻鐵磁諧振。但阻值太大，則會(huì)影響系統(tǒng)接地保護(hù)的靈敏度。消諧電阻R0的計(jì)算。先測出各電壓互感器二次側(cè)的勵(lì)磁感抗Xm，求出各電壓互感器并聯(lián)后的Xm值，再折算至一次側(cè)，即為系統(tǒng)總的Xm。R0的值應(yīng)在0.008 80.0500Xm間選擇。R0的容量可

19、按P0U20/R0 = (3R0U/Xm)2/R0來選擇。消諧電阻應(yīng)按電壓互感器中性點(diǎn)處串接R0后，用開口三角處電壓U的變化量U來校驗(yàn)。U = (-U)5%U = 1/6(3R0/Xm)2(12Xm/Xj)100式中 Xj電壓互感器在Uj下的勵(lì)磁電抗。選擇消諧器應(yīng)選擇通流500mA以上的銅材產(chǎn)品。7 7三相防諧振電壓互感器三相防諧振電壓互感器 在中性點(diǎn)對(duì)地絕緣的電力系統(tǒng)中，為了監(jiān)視線路的絕緣狀況，采用3臺(tái)星形聯(lián)結(jié)的接地式電壓互感器，其中性點(diǎn)直接接地，這樣當(dāng)任何一相母線發(fā)生單相完全接地事故時(shí)，其故障相對(duì)地的電壓為0 V，而非故障相的相電壓上升到線電壓，即提高了31/2倍，借助電壓互感器二次繞組測

20、量每相電壓的3塊電壓表就可以方便地監(jiān)視到哪一相絕緣出了問題。然而母線對(duì)地分布電容的存在，并且該電容與電壓互感器的一次繞組形成并聯(lián)電路，由于互感器是典型的非線性鐵磁元件，電壓的突然升高以及短路點(diǎn)的電弧所導(dǎo)致的瞬間涌流，很可能使電壓互感器鐵芯進(jìn)入飽和區(qū)，這樣非線性鐵磁元件的感抗XL降低，當(dāng)線路中感抗等于容抗（XL = XC）時(shí)，將產(chǎn)生鐵磁諧振。諧振一旦發(fā)生，將會(huì)給設(shè)備造成很大的破壞。為了預(yù)防諧振的發(fā)生，人們采取了許多措施，包括：采用低磁密或高導(dǎo)磁率鐵芯的電壓互感器；在電源中性點(diǎn)與地之間或互感器開口三角內(nèi)串入適當(dāng)?shù)淖杩?；調(diào)整、加大線路母線對(duì)地電容量，以及在電源中性點(diǎn)與地之間接入消弧線圈；在電壓互感器

21、一次與地之間接入消弧線圈；在電壓互感器一次與地之間接入消諧裝置適當(dāng)?shù)碾娮杌螂妷夯ジ衅?；采用電容式電壓互感器等等?7.1 鐵磁諧振產(chǎn)生的基本原理 人們?nèi)绱酥匾曡F磁諧振，是因?yàn)樵诠╇娋€路中存在產(chǎn)生諧振的潛在因素，主要發(fā)生在線路中包含有電容和非線性鐵磁元件所形成的并聯(lián)電路，而且電源的中性點(diǎn)對(duì)地絕緣以及線路處于空載或輕載時(shí)，產(chǎn)生諧振離不開外界的激勵(lì)條件，在并聯(lián)鐵磁諧振中，激勵(lì)諧振產(chǎn)生的因素是電流。理論上，當(dāng)XL = XC時(shí)，將產(chǎn)生諧振，但對(duì)于鐵磁諧振而言，由于XL = XC條件在某一電流下成立，而導(dǎo)致諧振開始于如圖1所示的拐點(diǎn)處，曲線上的拐點(diǎn)即為諧振的激發(fā)點(diǎn)。圖1（b）的曲線U(I)的第二個(gè)拐點(diǎn)實(shí)際

22、上是不存在的。在圖1(a)中，已清楚的看出，曲線U(I)在XLXC時(shí)，電路為容性，處在第一象限，而在XLXC時(shí)，電路為感性，進(jìn)入第四象限，只是為了分析問題的方便，把本來是在兩個(gè)象限的軌跡劃在了同一個(gè)象限內(nèi)，才出現(xiàn)第二個(gè)拐點(diǎn)。圖1(b)中U(I)曲線與圖1(a)略有差別，是考慮到電路中實(shí)際電阻及鐵芯損耗的影響.圖1中UL(I)與UC(I)兩條曲線的交點(diǎn)表示XL = XC，其中1點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流為激發(fā)電流。在該電流的激發(fā)下，電壓由1點(diǎn)突變到2點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的值，并且電路由容性變?yōu)楦行?。產(chǎn)生諧振時(shí)，在總電流不變的情況下，通過每個(gè)支路的電流就會(huì)有很大的增加，往往比總電流大許多倍，導(dǎo)線過熱很可能會(huì)引發(fā)互感器的爆

23、炸事故。 7.2 三相防諧振式電壓互感器原理 三相防諧振式電壓互感器，是專門針對(duì)母線單相接地事故導(dǎo)致電源中性點(diǎn)偏移而引發(fā)的并聯(lián)鐵磁諧振而設(shè)計(jì)制造的。很明顯，如果用來監(jiān)視線路絕緣的3個(gè)電壓互感器的一次繞組中性點(diǎn)不接地，那么不管哪一相母線接地都不會(huì)引起互感器繞組電壓的任何改變。然而在這種情況下，監(jiān)視線路絕緣狀況的電壓表的指標(biāo)值，并不會(huì)因母線接地與否而改變，反而失去了監(jiān)視的作用。能否使互感器中性點(diǎn)既不接地，電壓表又能達(dá)到監(jiān)視的目的呢？三相防諧振式電壓互感器就可以滿足上述要求，即互感器的中性點(diǎn)通過另一臺(tái)電壓互感器接地的方法，將3臺(tái)電壓互感器的一次中性點(diǎn)N通過另1臺(tái)規(guī)格、型號(hào)、參數(shù)相同，全絕緣電壓互感器

24、接地，這里稱其為零序電壓互感器，其極性聯(lián)結(jié)與3臺(tái)測量用互感器相同，并且極性端接地，如圖2所示。在正常運(yùn)行時(shí)，由于三相平衡，其中性點(diǎn)對(duì)地電壓為0 V，零序電壓互感器初級(jí)電壓為零，故其二次無輸出。當(dāng)任何一相母線接地時(shí)，零序互感器與接地相電壓互感器繞組形成并聯(lián)關(guān)系，其一次電壓與接地相電壓相同，二次產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的相電壓，因?yàn)榛ジ衅鞯拇渭?jí)所有非極性端聯(lián)結(jié)在一起并接地，則由于零序互感器的二次與接地相二次幅值一致，相位相同，所以零序互感器的極性端與接地相極性端之間的電壓為0 V，與非故障相電壓為相電壓的31/2倍，達(dá)到了監(jiān)視絕緣的目的。二次極性的聯(lián)結(jié)如圖3所示可以出現(xiàn)以下兩種情況：其中在不正確的聯(lián)結(jié)時(shí)，與接地相的電壓為2倍的相電壓，與非故障相之間的電壓不變，這與習(xí)慣上的判定原則相違背，可以認(rèn)為是錯(cuò)誤的（如圖3b所示）。 零序電壓互感器做成二次抽頭方式，n、YJ之間電壓為100V，供所配繼電器用，中間抽頭n、e為100(3)1/2 V，作為監(jiān)視電壓用。我公司早在1998年引進(jìn)國外環(huán)氧樹脂澆注成型的戶外全絕緣全封閉澆注式互感器，采用4臺(tái)分體式結(jié)構(gòu)，按本圖所示的接線方式聯(lián)結(jié)，不僅有效的防止了紫外線輻