谐振过电压

电力科学术语

谐振过电压指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。

释义

分类

(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) 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件时，会产生铁磁谐振。

(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Xd ～ Xq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能量，造成参数谐振过电压。

限制措施

(1) 提高开关动作的同期性：由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高开关动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。

(2) 在并联高压电抗器中性点加装小电抗，用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。

(3) 破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。

系统发生谐振时，在谐振电压和工频电压的作用下，PT铁芯磁密迅速饱和，激磁电流迅速增大，会使PT绕组严重过热而损坏(同一系统中所有PT均受到威胁)，甚至引起母线故障造成大面积停电。因此对发生谐振时，如何快速消除谐振是保证设备安全运行的关键。

条件特点

在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器（TV）激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压。特别是遇有激磁特性不好（易饱和）的TV及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。轻者令到TV的熔断器熔断、匝间短路或爆炸；重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电力系统和电气设备运行安全的事故。

谐振分类

6kV中性点不接地系统的谐振分基波谐振、高频谐振和分频谐振三种，谐振一般由接地和激发产生，根据运行经验，当向仅带有电压互感器的空母线突然充电时易产生基波谐振;当发生单相接地时易产生分频谐振，特别是单相接地突然消失(如拉路)时易激发谐振。发生谐振时，相间电压不变，电压互感三角会出现谐振频率电压，中央信号会报“系统单相接地”信号，若不仔细分析其电压变化，会误认为是系统单相接地故障，对于没有装设消弧线圈的变电站，快速消除谐振更为重要，下面对三种谐振现象进行一一分析：

1、基波谐振：发生基波谐振时，相对地电压有以下两种现象：

1) 一相电压下降(不为零)，两相电压升高超过线电压或电压表顶表；

2) 两相电压下降(不为零)，一相电压升高或电压表顶表；

其相对地电压的过电压小于或等于3倍相电压。

2、高频谐振：发生高频谐振时，其相对地电压的过电压小于或等于4倍相电压，三相对地电压一起升高，远远超过线电压或电压表顶表。

3、分频谐振：发生分频谐振时，三相对地电压依相序次序轮流升高或同时升高，并在(1.2~1.4)倍相电压间做低频摆动，大约每秒一次。

谐振处理

对于我们6kV不接地系统来说，主要是投入消弧线圈和改变运行参数，一般投入消弧线圈都能消除谐振，对于发生基波和高频谐振，只要消谐器可靠动作，也能消除谐振，但对于分频谐振具有零序性质，一般消谐器无法消除谐振，投切三相对称负荷不起作用，对于未装设消弧线圈，因此根据实际情况，可按以下方法处理：

1、基波或高频谐振的处理：

1) 有运行电容器时，切除运行电容器;没有运行电容器时，投入一组电容器；

2) 以上措施无法消谐时，切除该母线所有电容器，向调度申请切除部分馈线，最好是先切长线路。

2、分频谐振的处理：