铁磁谐振

主要目的是防止6KV系统的铁磁谐振

1、谐振的电磁机理：母线系统发生铁磁谐振分并联谐振和串联谐振。所谓并联铁磁谐振是指中性点不接地或小接地系统中，母线系统的对地电容3CE与母线电磁电压互感器PT（一次中性点接地）的非线性电感L组成的谐振回路，如图1（a）所示；所谓串联铁磁谐振是指大电流接地系统中，断路器断口均压电容C与母线电磁电压互感器PT的非线性电感L组成的谐振回路（待我厂网控SF6开关更换后，由于所有发电机出口、母联、分段、线路开关断口不存在并联电容，不会出现串联谐振）' W/ W, _2 I\

2、铁磁谐振与接地事故现象的异同点。6KV母线互感器的一组二次侧绕组接成开口三角的形式，当母线发生单相接地时，6KV系统的零序电压（即中性点位移电压）就按变比关系感应至开口三角绕组的两端，使信号装置发出接地指示。显然在发生上述铁磁谐振现象时，位移电压UN同样会反映至开口三角绕组的两端，从而发出假的接地信号，造成值班人员的误判断，但系统中实际并未出现接地故障点。此时三相对地电压的变化与接地故障时的现象也截然不同。6 C' [2 ^5 z6 V- j* u) V2 J

3、磁谐振的后果。谐振产生时，系统将出现过电压，并将绝缘薄弱处击穿；避雷器放炮；6KV母线电压互感器过电流烧损或一次保险熔断，从而导致低电压保护误动，厂用电源中断，导致停电、停机事故的发生。4 @. \\6 r3 _' k7 V! r2 T; T 4、铁磁谐振产生的原因：5 W, u3 ?8 R+ q1 m# r

1）不接地系统的中性点位移电压，由于6KV母线中性点（23B及20B乙低压侧绕组为角形接线）不接地，将产生中性点位移电压ÚN。ÚN的大小与铁磁谐振回路三相对地阻抗－PT非线性电感L、系统对地电容CE是否平衡有关，可按节点电压法求得、 5、止铁磁谐振过电压的措施： 为防止出现铁磁谐振过电压，应从设备、技术及操作上采取综合措施。这些措施实施的目的，在于避免形成铁磁谐振的条件。一般从以下几个方面考虑：①选择合理的运行方式及操作方式；②改变XL、XC的比值，躲开谐振区；③选择特性优良的PT；④保证断路器三相同期动作等等。

（1）从设备上防止铁磁谐振采取的措施。 1)尽量采用电容式电压互感器（CVT），从根本上消除产生铁磁谐振的条件。铁磁谐振回路都是“L-C”回路，采用CVT后，去掉了L，从而使谐振回路不复存在，铁磁谐振过电压也就不会发生。

2)使用电磁式电压互感器时，应优先选用伏安特性高、铁芯不易饱合、励磁感抗高的产品，淘汰、更换劣质的电磁式PT。

3)小电流接地系统，将PT一次中性点直接接地改为经单相PT或消谐电阻接地（例如我厂发电机出口15.75KV系统，经中性点PT接地）；对于无绝缘监视任务的PT，一次中性点不接地。

4)在PT开口三角形绕组上并联消谐管或装设阻尼电阻R。一般R≤0.4XL（XL为电压互感器在线电压下的励磁感抗）。( R: a. ?# K! T: z7 Q8 Q( F6 A

5)尽量保证断路器三相同期。在不需要重合闸作用的断路器上采用三相联动操作机构。 （2）从技术上防止铁磁谐振采取的措施。9 F: I2 P! x( O8 d8 v 1）降低XCE/XL的比值。同一系统中，减少PT的接地点数，可以提高XL的综合值，XCE/XL也将随之降低，可以减少或避免铁磁谐振发生。

2）尽量避免消弧线圈退出运行。因为当中性点消弧线圈（低阻抗）接地后，就破坏了谐振回路的形成，并相对稳定了中性点对地电位，使铁磁谐振不大可能发生。5 Q3 R1 {+ d1 f/ j

3）对大电流接地系统的空母线送电或升压，电源变压器的中性点应接地，从而稳定了相对地电压。由于不存在位移电压，并联铁磁谐振也就不会发生。

（3）从运行操作上防止铁磁谐振采取的措施。/ o6 r; G\

1）上面说过：降低XCE/XL的比值，可以避免谐振的发生。当XL一定时，增加对地电容CE，XCE将减小，XCE/XL比值随之减小；当XCE一定时，增加系统XL的综合值，XCE/XL比值也随之减小，是防止铁磁谐振发生的有效方法。倒闸操作中增加CE、L的方法一般有：①外接电容；②接入空载线路或空载变压器；③接入电缆线路等；④对6KV母线送电时，尽量串代一些低压厂用变压器送电操作。0 t; W8 G2 a2 J+ w3 Q& w1 Q

2）控制电源电压，降低铁磁谐振的工作点。XCE/XL比值一定时，运行电压的高低对铁磁谐振的发生有一定的影响。在图1（b）中，若超压时，UP/UN变大，使正常运行铁磁谐振工作点a提高了，容易进入谐振区，增加了铁磁谐振发生的几率。对空母线送电或升压（现场经常遇到的发电机零起升压、6KV母线送电等）应遵循以下操作原侧：①如有可能，尽量采用对空母线由零起升压。升压过程中注意监视母线电压变化及接地信号；②采用发电机做独立电源，对发电机－变压器组进行零起升压，除监视发电机的电压、频率有无变化外，还应注意监视母线电压的变化，以免原动机转速不稳、主变分接头的电压抬升过高、发电机励磁调节器空载运行不稳定等因素引起电压大幅度波动；③对6KV母线进行空充电，注意调整高备变分接头位置，尽量降低母线充电电压。# ^& a# E! R4 P* ^

3）注意倒闸操作中的操作步骤。参数处在串联铁磁谐振范围内时，母线停送电要注意倒闸操作的顺序（网控操作）：①母线停电时，先拉母线PT，以切除电感L，再拉母联开关；送电时，操作顺序相反；②电源向母线升压时（发电机对母线零起升压），先合出口断路器，使并联均压电容C短接，再升压；升压结束停电时，应先将电压降到零，再拉出口断路器；③当母线故障，母差保护动作，使母线停电，应及时拉开母联、分段开关的两侧刀闸及母线PT一次刀闸，以切除L-C回路；8 r+ h\

4）运行中注意监视备用母线的情况，发现异常，及时进行处理。母联断路器断开，备用母线处于热备用状态（母联两侧刀闸合，母线无电压指示），若发现该母线电压表由指示，应首先考虑是否发生了串联谐振。因L与C固定，当电源频率f变化到谐振回路的固有频率fo时，即f＝1/2π ＝fo，XL＝XC，谐振就有可能发生。此时，若判明为发生谐振，应尽快合入母联断路器（将均压电容C短接），或拉开PT一次刀闸（切断电感L）。+ W& {0 j7 }7 B7 { 5）系统发生并联铁芯谐振，值班员除按《运规》处理外，经验证明，瞬间短接6KV母线PT开口三角形绕组，有时也可能使谐振消除，尤其对分频谐振特别有效。' I, a1 O ~4 L\

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