铁磁谐振范文10篇

1概述

铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。

电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220kV（或110kV）变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生的谐振。

2铁磁谐振产生的原因及激发条件

电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着很多电感及电容元件，尤其在不接地系统中，常常出现铁磁谐振现象，给设备的安全运行带来隐患，下面先从简单的铁磁谐振电路中进行分析。

在简单的R、C和铁铁芯电感L电路中，假设在正常运行条件下，其初始状态是感抗大于容抗，即ωL＞（1/ωC），此时不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值减小，当ωL＝（1/ωC）时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生磁谐振现象，谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变了其谐振条件谐振才可能消除。

1概述

铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。

电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220kV（或110kV）变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生的谐振。

2铁磁谐振产生的原因及激发条件

电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着很多电感及电容元件，尤其在不接地系统中，常常出现铁磁谐振现象，给设备的安全运行带来隐患，下面先从简单的铁磁谐振电路中进行分析。

在简单的R、C和铁铁芯电感L电路中，假设在正常运行条件下，其初始状态是感抗大于容抗，即ωL＞（1/ωC），此时不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值减小，当ωL＝（1/ωC）时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生磁谐振现象，谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变了其谐振条件谐振才可能消除。

1概述

铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。

电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220kV（或110kV）变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生的谐振。

2铁磁谐振产生的原因及激发条件

电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着很多电感及电容元件，尤其在不接地系统中，常常出现铁磁谐振现象，给设备的安全运行带来隐患，下面先从简单的铁磁谐振电路中进行分析。

在简单的R、C和铁铁芯电感L电路中，假设在正常运行条件下，其初始状态是感抗大于容抗，即ωL＞（1/ωC），此时不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值减小，当ωL＝（1/ωC）时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生磁谐振现象，谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变了其谐振条件谐振才可能消除。

1PT高压熔断器熔断的原因

结合我公司6KV系统近来实际运行情况和PT高压熔断器熔断进而发展到PT爆炸造成公司6KV系统全部失压的故障原因分析，其中，电力系统发生单相弧光接地使系统产生铁磁谐振是主要原因。

2公司目前电压互感器使用情况介绍

公司6KV供电系统目前共有33个配电房装有电压互感器96组另2个。现投入运行的PT有69组另加2个。具体使用情况见下表(冷钢6KV供电系统电压互感器运行情况统计表)。

3冷钢一起6KV系统

PT故障2016年2月10日19∶41分，110KV变电Ⅰ站预告电铃响，“6KVⅠ母线段接地”、“6KV母线Ⅱ段接地”、“掉牌示未复归”光字牌亮，6KVⅠ、Ⅱ段母线单相接地信号继电器动作，不能复归。19∶46分，110KV变电Ⅰ站全站失压，Ⅰ站105烧结Ⅰ回256、Ⅱ回266联络断路器速断动作跳闸，4#发电机联络248断路器速断动作跳闸、1#主变低压侧限时速断—过流Ⅰ段动作200断路器跳闸，2#主变低后备204断路器过流Ⅰ段动作;105烧结6KV配电房256断路器速断动作跳闸;220KV变电Ⅱ站110KV铁联线光纤差动保护相间距离Ⅱ段动作506断路器跳闸，全厂6KV供电系统全部失压。经检查:①105烧结6KV配电房Ⅰ段母线2×14PT柜内左侧A相电压互感器烧毁炸裂，PT小车动触头全部爆炸烧毁;②110KV变电站Ⅰ站新6KV室———105烧结6KV配电房Ⅰ回电缆钱部烧毁，Ⅱ回电缆B相绝缘烧穿;③110KV变电Ⅰ站新6KV室256断路器上、下端触头爆炸烧毁，断路器烧毁，整个开关柜因短路电动力大，全部变形损坏。

中性点不接地系统常见的消谐措施

1.采用电容式电压互感器。由于铁磁谐振回路都是电感–电容回路，采用电容式电压互感器后，可以破坏铁磁谐振的产生条件，从而避免铁磁谐振的发生。2.选用伏安特性高，铁芯不易饱和励磁感抗高的电磁式电压互感器。3.将电压互感器一次中性点直接接地改为经单相电压互感器或消谐器后再接地。对无绝缘检查任务的电压互感器，一次中性点不接地。4.装设消弧线圈，消弧线圈可以补偿系统的电容电流，使接地点的电容电流可以达到较小的数值，从而防止电弧重燃造成的间歇性接地过电压，破坏激发铁磁谐振的条件。

LXQII消谐器的应用

鹤岗矿区供电系统从2008年开始，对所属18个变电所进行了设备升级改造，针对电力系统中电压互感器铁磁谐振的危害，在变电所升级改造中进行了有效防范，将6~10kV系统的电压互感器全部换用抗谐振电压互感器。由于矿区供电系统变电所35kV设备均采用户外布置，35kV电压互感器为单相式电压互感器，由于设备构架问题，在电压互感器一次绕组的中性点串接电压互感器的方法无法实施。因此，矿区采用了LXQII消谐器，即在电压互感器Y接线中性点与地之间串接高容量非线性电阻器，起到阻尼与限流作用。LXQII消谐器连接方法如图1所示。变电所35kV母线上接线的电压互感器一次绕组的中性点与大地相通，是该局部系统对地的金属通道。当系统发生单相接或地接地消失时，系统对地电容会通过电压互感器一次绕组产生一个充放电的过渡过程。在充放电过程中电压互感器会出现很大的励磁涌流，使一次电流增大十几倍，造成一次熔丝熔断，严重时会烧坏电压互感器，引起继电保护装置误动作。安装了消谐器后，这种励磁涌流会得到有效抑制，使电压互感器一次熔丝不再因为这种励磁涌流而熔断，烧坏电压互感器。消谐器的选型除了与系统额定电压有关，还与电压互感器的绝缘等级有关，由于消谐器是一个非线性电阻，在正常工作电流范围内有一定的阻值，因此能有效限制高压涌流和铁磁谐振。但是当系统发生异常（如雷击、发生断线谐振）时，会产生一个比较大的电压，有可能损坏绝缘较弱的电压互感器，针对这种情况，应该选择LXQ（D）II型号的消谐器，这种消谐器提供D参数元件，该原件能有效限制消谐器两端的电压，保护中性点的弱绝缘元件，使其在电压互感器的耐受水平之下。

使用消谐器时的注意事项

1.检查开口三角两端是否被短接，若开口三角被短接，在电网正常运行时没有反映，但电网接地时间稍长就会将电压互感器烧毁。2.检查消谐器是否被短接。3.3只电压互感器的伏安差别不能过大。五、结论结合矿区实际运行情况，在矿区热电厂35kV系统装设了消弧线圈，对其他35kV系统采用了消谐器，对6kV、10kV系统在电压互感器一次中性点加装了激磁特性好的零序电压互感器，效果显著，近几年来，矿区35kV系统没有发生谐振，6kV和10kV系统熔断器熔断现象大大减少，矿区供电系统的安全性得到了很大提高。

摘要：对研制新型绝缘结构的电容式电压互感器的技术性能进行了阐述，说明该产品的研究开发是成功的。

关键词：电容式电压互感器铁磁谐振局部放电温升

1前言

本新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究课题是广西壮族自治区技术攻关项目，经研究、试制，产品通过了广西壮族自治区技术鉴定。

本电容式电压互感器采用一种新型的绝缘结构，即电磁装置为干式结构。具有下列技术经济特点：

1．1电磁单元先经过绝缘处理，然后充微正压SF6气体保护。

摘要：在实际的变电运行管理中，有时由于中性点不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间，经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断。或者是在进行正常的倒闸操作中，通过投入空载母线时，往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号，但却没有发生明显的接地迹象,主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。这种情况经常会使值班人员误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障，影响了正常的运行管理。

关键词：不接地系统产生谐振原因及措施

1前言

在实际的变电运行管理中，有时由于中性点不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间，经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断。或者是在进行正常的倒闸操作中，通过投入空载母线时，往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号，但却没有发生明显的接地迹象,主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。这种情况经常会使值班人员误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障，影响了正常的运行管理。

2电压互感器产生谐振的原因分析

(1)在中性点不接地系统中，虽然电源侧的中性点不直接接地，但电压互感器的高压侧中性点是接地的，若Ca，Cb，Cc为各回线路(包括电缆出线和架空线路)三相对地的等值电容，而La，Lb，Lc则为母线电压互感器的一次侧三个线圈的对地阻抗(忽略其线圈电阻)，假设系统发生单相接地(如A相)，其接线图如图1所示。

【摘要】互感器技术是继电保护工作的重要组成部分，是确保继电保护装置正常运行的基础。简要介绍了互感器技术在继电保护工作中的应用，提出了当前互感器技术的不足和新式光电互感器的优点。互感器技术是电网安全保护工作的重要组成部分，呼吁技术人员关注和研究互感器技术，为电网安全保护工作贡献力量。

【关键词】互感器技术；继电保护；光电式互感器

1引言

随着科技的发展，人们对电力的需求和质量要求都在不断提升，导致电网输配变容量不断增加，电网的安全保护工作压力也越来越大。作为电力系统检测、继电保护的基础，互感器技术成为电网运行中不可或缺的重要组成部分。

2互感器技术原理

互感器在原理上类似于变压器，是利用电磁感应原理将一次电压、电流转换成二次侧小电压、电流的测量设备。继电保护及测量仪表都是通过互感器二次侧电压、电流来判断二次侧运行状况，继而实现对被测电路的测量和保护工作。互感器按类型分为电压互感器和电流互感器两种。电压互感器是将一次侧高电压转变成二次侧低电压，用来测量被测电路电压的设备。电压互感器的一次线圈并联在被测回路上，并且二次回路电压较高，阻抗很大，工作电流小，如果电压互感器二次回路短路，将产生很大的短路电流，损坏电压互感器甚至危害工作人员安全[1]。因此电压互感器的二次回路不允许短路，可装设熔断保护。电流互感器是将一次侧高电流转变成二次侧低电流，用来测量被测电路输送的电流、电能等数据。电流互感器一次线圈串联在被测回路上，并且起二次回路电压很低，阻抗很小。起二次回路电流取决于一次线圈的电流大小，与其所带负荷无关。电流互感器二次回路开路，会使一次电流全部转化为励磁电流，导致互感器磁心饱和发热损坏，二次侧产生高压危害人身安全。因此电流互感器二次回路不允许开路，且不能装设熔断保护[2]。

摘要：介绍10kV高压线路传统电能计量方法的原理，详细描述10kV线路高压电能表计量的原理，并探讨两种不同计量方法的优缺点。

关键词：10kV线路；电能计量；计量装置；高压电能表

1传统10kV计量装置

1.1传统计量装置概述。我国配电网主要采用中性点绝缘10kV线路，计量点统一于10kV高压侧。计量采用“高压电压互感器+高压电流互感器+多功能电能表”组成的电能计量装置构成，装置的整体计量误差与电流、电压互感器的准确度、接线方式（TV二次压降）及电能表的准确度有关。1.2传统电能计量装置存在的主要问题。1.2.1高低压之间绝缘要求带来的问题。由于低压电能表与高压系统通过电压、电流互感器实现隔离，所以必须使用有效的绝缘方法和材料实现一、二次之间的电气绝缘。由此带来了如下几点问题：（1）互感器体积大和绝缘材料的大量消耗。高压电压、电流互感器，为保证绝缘要求而采用大窗口铁芯，导致互感器体积大；绝缘介质采用绝缘纸、漆、胶带或者绝缘油，体积大需要使用较多的绝缘介质和绕组需要大量的铜导线。（2）绝缘技术自身带来的安全问题。传统高压电压、电流互感器采用电磁测量技术，往往存在铁磁谐振隐患，也将会影响电力系统的安全运行。（3）高压电流互感器无法在线检定。高压下对电流互感器在线检测的成本太高，电力系统不得不在离线或者停电状态下对电流互感器进行校验来替代，这样就与实际带负荷运行时存在计量误差。1.2.2无法标定装置整体准确度等级。传统计量装置的综合误差包括三大部分：电压、电流互感器的合成误差、PT二次压降和电能表的误差。传统方法只能对上述各环节单独进行测试，无法标定整个计量装置的准确度等级，电压、电流互感器单独进行误差测试时一般不考虑实际负载，在实验室检定过程中只施加其设计负荷进行测试，运行过程中实际二次负荷变化大，是影响电压、电流互感器误差的最主要因素。1.2.3计量系统可靠性问题。传统计量装置由多个环节构成，其工作可靠性容易受到较多因素的影响。目前出现比较多的情况是PT失压引起计量系统瘫痪，造成大量的电力损失，难以对漏计的电量进行纠错和追补。1.2.4铁磁谐振给系统带来安全隐患。传统计量装置中的电压互感器在10kV中性点不接地（或小电流接地）系统运行时，容易诱发铁磁谐振而发生谐振过电压，造成开关设备、电压互感器、避雷器等设备损坏，引起继电保护与自动装置误动作，甚至诱发电力事故。铁磁谐振是电力系统安全运行的一大隐患。

2高压电能表

2.1高压电能表概述。高压电能表突破了传统的“电磁式传感取样＋低压三相电能计量”技术路线，将高压一次侧和二次侧相融合，形成高压电能整体直接计量方案，对高压电能计量系统的整体计量准确度等级进行标定。针对10kV配电网户外的电能计量，高压电能表采用非传统互感器技术及超低功耗大规模集成电路技术。高压电能表将电压采样、电流采样及电能计量全部集成于高压侧的表体之中，一体化程度高，其主要优点有：（1）实现了高压计量系统整体精度标定，计量精度高。（2）电能计量、数据存储均在高压侧完成，防窃电性能优越。10kV高压线路电能计量方法技术探讨刘飞翔（湖南省计量检测研究院,长沙410000）摘要：介绍10kV高压线路传统电能计量方法的原理，详细描述10kV线路高压电能表计量的原理，并探讨两种不同计量方法的优缺点。关键词：10kV线路；电能计量；计量装置；高压电能表DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.191（3）在实现准确计量的同时，减少铜材、铁材的使用，从而大量减少铜损，铁损和自身损耗，可以大大降低线路因铁芯互感器易出现铁磁谐振故障的事故率。（4）高压侧的表体完成了电能计量的所有功能，采用无线方式与低压进行通讯，没有二次连线，大大降低了现场作业难度和接线错误率。（5）低压终端使用国网集中器（下行采用微功率无线通讯模块）便可以实现与高压表体的通讯，将数据本地显示并远传。高压表体与低压终端之间采用无线通讯，有效距离达到100m，终端安装位置灵活。2.2工作原理。产品工作原理如图1所示。2支电压传感器分别跨接在AB和CB相间，通过电压传感器可以分别获得AB和CB的线电压信号uAB、uCB。分别将A相母线和C相母线穿过位于高压表体两侧的穿心CT，获得两相电流iA、iC。采样的电压、电流信号送至位于A相和C相的计量电路，计量电路通过绝缘的通讯方式实现数据的通讯。通过两表法计算得到总功率：，对时间积分后便可获得电能。电能的计量、处理、存储全部在10kV高压侧完成。

摘要：介绍了饱和电感的分类及其基本物理特性，总结了可饱和电感在尖峰抑制器、磁放大器、移相全桥ZVSPWM变换器、谐振变换器和逆变电源中的应用。

关键词：可饱和电感；尖峰抑制器；磁放大器；移相全桥；谐振变换器；逆变电源

引言

饱和电感是一种磁滞回线矩形比高，起始磁导率高，矫顽力小，具有明显磁饱和点的电感，在电子电路中常被当作可控延时开关元件来使用。由于其独特的物理特性，使之在高频开关电源的开关噪声抑制，大电流输出辅路稳压，移相全桥变换器，谐振变换器及逆变电源等方面得到了日益广泛的应用。

图1饱和电感的B-H特性

1饱和电感的分类及其物理特性