中心議題：

• 電力係統諧振消除方法的探討和分析

解決方案：

• 提高斷路器動作的同期性
• 在並聯高壓電抗器中性點加裝小電抗
• 破壞發電機產生自勵磁的條件

dianlixitongtiecixiezhenyizhiyingxiangzhedianqishebeihedianwangdeanquanyunxing，tebieshiduizhongxingdianbuzhijiejiedixitong，tiecixiezhensuozhandebilijiaoda
，yinciduicileitiecixiezhenwentiyanjiudejiaoduo。

本文針對電力係統諧振消除方法進行探討和分析，並提出一些意見，為相關工作者提供參考。

引言

電力係統中過電壓現象較為普遍。引起電網過電壓的原因主要有諧振過電壓、操作過電壓、雷電過電壓以及係統運行方式突變，負荷劇烈波動引起係統過電壓等。其中，諧振過電壓出現頻繁，其危害很大。

過(guo)電(dian)壓(ya)一(yi)旦(dan)發(fa)生(sheng)，往(wang)往(wang)造(zao)成(cheng)係(xi)統(tong)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)損(sun)壞(huai)和(he)大(da)麵(mian)積(ji)停(ting)電(dian)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)。據(ju)多(duo)年(nian)來(lai)電(dian)力(li)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)的(de)記(ji)載(zai)和(he)事(shi)故(gu)分(fen)析(xi)表(biao)明(ming)
，中(zhong)低(di)壓(ya)電(dian)網(wang)中(zhong)過(guo)電(dian)壓(ya)事(shi)故(gu)大(da)多(duo)數(shu)是(shi)由(you)於(yu)諧(xie)振(zhen)現(xian)象(xiang)引(yin)起(qi)的(de)。日(ri)常(chang)工(gong)作(zuo)中(zhong)發(fa)現(xian)
，在(zai)刮(gua)風(feng)、陰雨等特殊天氣時，變電站35kV及以下係統發生間歇性接地的頻率較高，當接地使得係統參數滿足諧振條件時便會發生諧振。

同時產生諧振過電壓。諧振會給電力係統造成破壞性的後果：諧振使電網中的元件產生大量附加的諧波損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率

，影響各種電氣設備的正常工作;導致繼電保護和自動裝置誤動作
，並會使電氣測量儀表計量不準確;會對鄰近的通信係統產生幹擾
，產生噪聲，降低通信質量，甚至使通信係統無法正常工作。

諧振及鐵磁諧振

諧(xie)振(zhen)是(shi)一(yi)種(zhong)穩(wen)態(tai)現(xian)象(xiang)

，因(yin)此(ci)
，電(dian)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)諧(xie)振(zhen)過(guo)電(dian)壓(ya)不(bu)僅(jin)會(hui)在(zai)操(cao)作(zuo)或(huo)事(shi)故(gu)時(shi)的(de)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)
，而(er)且(qie)還(hai)可(ke)能(neng)在(zai)過(guo)渡(du)過(guo)程(cheng)結(jie)束(shu)後(hou)較(jiao)長(chang)時(shi)間(jian)內(nei)穩(wen)定(ding)存(cun)在(zai)，直(zhi)到(dao)發(fa)生(sheng)新(xin)的(de)操(cao)作(zuo)諧(xie)振(zhen)條(tiao)件(jian)受(shou)到(dao)破(po)壞(huai)為(wei)止(zhi)。所(suo)以(yi)諧(xie)振(zhen)過(guo)電(dian)壓(ya)的(de)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)要(yao)比(bi)操(cao)作(zuo)過(guo)電(dian)壓(ya)長(chang)得(de)多(duo)，這(zhe)種(zhong)過(guo)電(dian)壓(ya)一(yi)旦(dan)發(fa)生(sheng)，往(wang)往(wang)會(hui)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)後(hou)果(guo)。運(yun)行(xing)經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming)，諧(xie)振(zhen)過(guo)電(dian)壓(ya)可(ke)在(zai)各(ge)種(zhong)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)的(de)網(wang)絡(luo)中(zhong)產(chan)生(sheng)，尤(you)其(qi)在(zai)35kV及以下的電網中，由諧振造成的事故較多
，已成為係統內普遍關注的問題。

因此
，必須在設計時事先進行必要的計算和安排，或者采取一定附加措施(如裝設阻尼電阻等)

，避免形成不利的諧振回路，在日常工作中合理操作防止諧振的產生
，降低諧振過電壓幅值和及時消除諧振。在6~35kV係統操作或故障情況下，係統振蕩回路中往往由於變壓器、電壓互感器
、消弧線圈等鐵芯電感的磁路飽和作用而激發起持續性的較高幅值的鐵磁諧振過電壓。

鐵磁諧振可以是基波諧振
、高次諧波諧振、分次諧波諧振
，其共同特征是係統電壓升高
，引起絕緣閃絡或避雷器爆炸；或產生高值零序電壓分量，出現虛幻接地現象和不正確的接地指示；或者在PT中出現過電流

，引起熔斷器熔斷或互感器燒壞；母線PT的開口三角繞組出現較高電壓
，使母線絕緣監視信號動作。各次諧波諧振不同特點主要在於：分次諧波諧振三相電壓依次輪流升高，超過線電壓
，一般不超過2倍相電壓，三相電壓表指針在相同範圍出現低頻擺動。

基波諧振時
，兩相電壓升高
，超過線電壓，但一般不超過3倍相電壓，一相電壓降低但不等於零。

高次諧波諧振時
，三相電壓同時升高或其中一相明顯升高

，超過線電壓
，但不超過3~3.5倍相電壓。

諧振事故解決方法

PT在正常工作時，鐵芯磁通密度不高，不飽和;但如果在電壓過零時突然合閘、分(fen)閘(zha)或(huo)單(dan)相(xiang)接(jie)地(di)消(xiao)失(shi)

，這(zhe)時(shi)鐵(tie)芯(xin)磁(ci)通(tong)就(jiu)會(hui)達(da)到(dao)穩(wen)態(tai)時(shi)的(de)數(shu)倍(bei)
，處(chu)於(yu)飽(bao)和(he)狀(zhuang)態(tai)
，這(zhe)時(shi)，某(mou)一(yi)相(xiang)或(huo)兩(liang)相(xiang)的(de)激(ji)磁(ci)電(dian)流(liu)大(da)幅(fu)度(du)增(zeng)加(jia)，當(dang)感(gan)抗(kang)與(yu)容(rong)抗(kang)參(can)數(shu)匹(pi)配(pei)恰(qia)當(dang)(滿足諧振條件)時，即會發生諧振
，即鐵磁諧振。發生諧振時，會在電感和電容兩端產生2～3.5倍額定電壓的過電壓和幾十倍額定電流的過電流，通過PT的電流遠大於激磁電流，嚴重時會燒壞PT及其它設備。

防止諧振過電壓的一般措施

提(ti)高(gao)斷(duan)路(lu)器(qi)動(dong)作(zuo)的(de)同(tong)期(qi)性(xing)。由(you)於(yu)許(xu)多(duo)諧(xie)振(zhen)過(guo)電(dian)壓(ya)是(shi)在(zai)非(fei)全(quan)相(xiang)運(yun)行(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)引(yin)起(qi)的(de)
，因(yin)此(ci)提(ti)高(gao)斷(duan)路(lu)器(qi)動(dong)作(zuo)的(de)同(tong)期(qi)性(xing)
，防(fang)止(zhi)非(fei)全(quan)相(xiang)運(yun)行(xing)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)防(fang)止(zhi)諧(xie)振(zhen)過(guo)電(dian)壓(ya)的(de)發(fa)生(sheng)。

在並聯高壓電抗器中性點加裝小電抗。用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯諧振。

破壞發電機產生自勵磁的條件
，防止參數諧振過電壓。
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防止諧振過電壓的具體措施

35kV係統中性點經消弧線圈(加裝消諧電阻)接地，並在過補償方式下運行，它的電壓作用在零序回路中。

盡量減少6~35kV係統並聯運行的PT台數。

凡是6~35kV母線分段的變電所
，若母線經常不分段運行，應將一組PT退出作為備用
；電力客戶的6~10kVPT一次側中性點一律為不接地運行③更換伏安特性不良的6~35kVPT。

6~35kV一次側中性點串聯阻尼電阻或二次側開口三角形繞組並聯阻尼電阻或消振器。

6~10kV母線裝設一組Y形接線中性點接地的電容器組。

在10kVPT高壓側中性點串聯單相PT。在zai實shi際ji工gong作zuo中zhong諧xie振zhen的de發fa生sheng往wang往wang伴ban隨sui著zhe接jie地di故gu障zhang，很hen多duo時shi候hou甚shen至zhi就jiu是shi由you接jie地di引yin起qi的de

，消xiao除chu諧xie振zhen常chang常chang采cai取qu的de有you效xiao方fang法fa是shi改gai變bian係xi統tong運yun行xing方fang式shi以yi改gai變bian係xi統tong參can數shu，破po壞huai諧xie振zhen條tiao件jian。改gai變bian係xi統tong運yun行xing方fang式shi經jing常chang通tong過guo以yi下xia途tu徑jing實shi現xian：

投退電容器。

增投線路。

若變電站有一台以上數目的主變
，可視具體運行情況將原本並列(分列)運行的變壓器分列(並列)。

母線並解列。

若(ruo)上(shang)述(shu)方(fang)法(fa)不(bu)能(neng)消(xiao)振(zhen)，應(ying)采(cai)用(yong)尋(xun)找(zhao)線(xian)路(lu)單(dan)相(xiang)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)的(de)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)選(xuan)線(xian)，選(xuan)出(chu)故(gu)障(zhang)線(xian)路(lu)後(hou)
，立(li)即(ji)將(jiang)其(qi)切(qie)除(chu)。選(xuan)線(xian)原(yuan)則(ze)參(can)照(zhao)係(xi)統(tong)單(dan)相(xiang)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)。此(ci)方(fang)法(fa)是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)最(zui)能(neng)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)

，但(dan)往(wang)往(wang)不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)準(zhun)確(que)及(ji)時(shi)判(pan)斷(duan)出(chu)接(jie)地(di)線(xian)路(lu)，以(yi)致(zhi)延(yan)誤(wu)消(xiao)振(zhen)時(shi)間(jian)
，所(suo)以(yi)，工(gong)作(zuo)中(zhong)為(wei)及(ji)時(shi)消(xiao)除(chu)諧(xie)振(zhen)一(yi)般(ban)先(xian)考(kao)慮(lv)選(xuan)擇(ze)上(shang)述(shu)四(si)種(zhong)途(tu)徑(jing)。

總結

針對某110kV變bian電dian站zhan諧xie振zhen事shi故gu，利li用yong諧xie振zhen原yuan理li與yu知zhi識shi，分fen析xi了le此ci次ci事shi故gu發fa生sheng的de原yuan因yin，並bing結jie合he實shi際ji工gong作zuo經jing驗yan對dui諧xie振zhen過guo電dian壓ya給gei出chu了le多duo種zhong控kong製zhi措cuo施shi和he方fang法fa，以yi便bian具ju體ti工gong作zuo中zhong借jie鑒jian和he運yun用yong

，有you效xiao提ti高gao係xi統tong運yun行xing穩wen定ding性xing
，提ti高gao供gong電dian安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing。