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35KV铁磁谐振引起PT烧毁的原因分析 　　摘 要：在电力系统中尤其是小电流接地系统中引起电网过电压的原因很多，其中谐振过电压出现相对频繁，其危害性较大。过电压一旦发生，往往会造成电气设备的损坏、烧毁，甚至发生停电事故。由于谐振过电压作用时间较长，而且不能用避雷器限制，因此在选择保护措施方面有较大的困难。为避免这一现象的发生，确保供电的安全、可靠，结合实际提出相应的解决对策。 　　关键词：中性点不接地;电压互感器;谐振过电压;消谐措施 　　 　　以３５ＫＶ系统属于中性点不接地系统即小电流接地系统，当发生不对称接地时，按照规定要求，运行时间不允许超过２小时，应及时查找接地点，防止设备因高电压绝缘损坏而发生两相接地的短路事故。 　　在电力系统中，有许多电感、电容元件，如变压器、电压互感器、线路等电感；线路导线的对地与相间电容、补偿用的串联和并联电容器组、各种高压设备的等值电容等，他们的组合构成一系列不同频率的振荡回路。当系统进行操作或发生故障时，系统状态突变，将发生振荡的过度过程，系统内部电感的磁场能量和电容的电场能量会重新分布，当满足谐振条件时，某些振荡回路就有可能与系统电源发生谐振现象，导致设备上的电压、电流幅值急剧上升。根据电网结构、系统运行方式、系统容量的大小、系统参数、中性点运行方式、故障类型的诸多因素的影响，将发生类似接地的“虚假”接地现象。 　　1 谐振发生后的现象 　　中性点不稳定过电压在电力系统中普遍发生，是电力设备发生损坏甚至烧毁的重要原因之一，同时也是电压互感器烧毁及高压保险频繁熔断的主要原因，在中性点不接地的条件下，偶遇激发即可发生谐振过电压，对安全供电构成极大威胁。 　　在电网（变压器）中性点不接地、电压互感器对地的感抗与电网的对地容抗相互匹配的条件下，由于突然投入空母线或电网内发生瞬间电弧接地等原因，使电压发生突变，引起电压互感器铁心饱和，导致三相对地导纳的不对称，便可能产生基波、高次谐波或低分次谐波等三种不同频率的中性点不稳定过电压，而且在同一次过程中，可能产生两种??同频率的过电压，即可从一种频率的谐振状态自动转变为另一种频率的谐振状态。谐振状态可能持续较长的时间，也可能突然自动消失。谐振发生后电压互感器同时伴有异常声响。 　　当产生基波谐振时，因中性点位移电压与一相电压反相，零电位点必须移至线电压三角形之外，该相电压显著降低，但不为零，即所谓的一相反倾，其余两相电压升高，数值略超过线电压，开口三角绕组的电压也略超过相电压。 　　当产生高次谐波谐振时，因中性点出现高次谐波的位移电压，它与工频电压叠加后，三相电压同时升高，其中某一相电压尤高，开口三角绕组同时也会出现过电压。 　　当产生低分次谐波谐振时，三相电压与正常情况下电压相比，依次轮流升高，电压表的指针在相同的范围内出现低频摆动，开口三角绕组也会出现分 　　频零序电压。分频谐振，其特征是过电压并不高，但流过电压互感器绕组的电流很大，可达30～50倍，所以常常使电压互感器因过热而爆炸。 　　2 原因分析 　　在３５ＫＶ系统发生接地现象时，发接地信号。经从发生谐振的机理定性分析认为，35KV系统属于中性点不接地系统，在正常情况下，三相负载平衡，中性点位移电压很小（在三相负载平衡时，中性点位移电压为零）。但是在系统中发生金属性接地时，中性点位移电压增大，可达相电压值，通过静电耦合，在变压器高、低压绕组间发生电压传递现象，产生传递过电压，如下图所示 　　 上图中C12为主变高、低压绕组间的耦合电容，C0为每相线路对地电容，L为主变低压侧对地等值电感（包括PT励磁电感和线路对地电感），当35KV高压侧发生接地故障时，将出现较高的中性点位移电压U0，U0即零序电压（最高可达相电压幅值）。中性点位移电压U0通过静电耦合和电磁耦合传至低压侧。 　　在等值电路如图2中，由电路可知，U01数值比U0小，所以10KV系统呈现70V电压。正常情况下，L和3C0并联后呈感性，即并联后1/（1/ωL-3ωC0）为感性阻抗，谐振的发生受多种因素的影响，带有很大的随机性。如果发生的是基波谐振，因为ω小，故电压值、电流值剧烈变化，此时L和3C0并联后感性阻抗减小， 　　当参数配合不利满足谐振条件时，即： 　　1/（1/ωL-3ωC0）=1/ωC12 　　将发生串联谐振。PT铁心严重饱和，产生很大的励磁电流，导致PT线圈发热烧毁。 　　3 采取的对策： 　　1）采用励磁特性好的PT和电容式PT。 　　2）加强线路巡视和检修，防止出现不对称短路现象。 　　3）在电磁式PT的开口三角形绕组中加阻尼电阻，对35KV及以下系统，一般电阻值R为10~100Ω。从继电保护角度考虑，在PT开口三角装设RΔ≤0.4（Xm/K13）的电阻，（K13为互