浅析变电站铁磁谐振处理方式及优点

张延义，张新星

（国网海东供电公司，青海 海东 810600）

铁磁谐振主要发生在中性点不接地系统中，发生铁磁谐振时经常会导致电压互感器高压保险熔断，同时铁磁谐振时导致电压互感器二次采集电压不再是正弦波，互感器二次开口三角电压增大，导致TV断线，使得与电压有关的保护将产生影响。本文结合案例阐述铁磁谐振产生的原因及消除方法。

电压互感器是铁磁元件，铁磁元件是一个非线性元件，随着电流的增加铁芯严重饱和，电压互感器的电感随着电流的增加而减小。中性点不接地系统，无接地点，谐振时电压在系统的零序通道中产生，发生谐振时检测电压互感器二次开口电压就可以检测是否发生谐振。电力系统中常见的铁磁谐振主要有线路断线、系统单相接地、互感器本身原因引起的铁磁谐振。

1 35 kV变电站电压谐振故障概况

某35 kV变电站主变为中性点不接地方式，35 kV线路多为山区线路，供电线路长度31.26 km，遇打雷下雨等现象，该站35 kV母线电压就会漂动，母线测控装置报3U0越限，在TV端子箱及测控装置处量取电压，相间100 V，对地60 V，均正常，但开口三角处电压为17 V，对母线电压进行录波，得到35 kV母线A相电压谐振波形，如图1所示。

图1 35 kV母线A相电压谐振波形

第一次发生谐振时导致电压互感器高压保险熔断，根据以往经验更换励磁性能更好的电压互感器，但是到下雨打雷等天气条件下，其母线电压依然会发生谐振，导致电压漂动，但其保险不再熔断。没有根本上解决电压谐振问题。

电压谐振一般发生在下雨、打雷天气下，因为线路在山区，天空中的雷云一般带负电荷，它会在地面感应产生正电荷，其相当于一个电场，在电场的作用下，导致电荷移动加快，发生谐振[1]。

2 二次消谐装置安装及效果

在二次侧加装电力消谐装置PCS-988FR，该装置是将母线电压及开口三角电压接入其装置，监视开口电压是否发生铁磁谐振，如检测到谐振，将启动消谐控制元件，通过对谐振回路进行短时间的导通，实现消谐。加装PCS-988FR装置后，通过对前几次谐振时的波形进行分析，发现发生的是三分频谐振，电压为19 V，所以设置其三分频定值为18 V，

装置检测到发生三分频谐振式的电压大于18V，将启动消谐，消谐前后的录波如图2所示。

3 优点

安装简便，安装过程无须停电。

适用于各电压等级和各种特征频率的谐振（三分频、二分频、工频、三倍频），通过其发生谐振时的波形及数值判断其是什么频率的谐振，通过对定值及其控制字调整，进行消谐。

该装置可以区分铁磁谐振、单相接地、过电压、TV一次断线及TV二次断线等状态，对于35 kV及以下母线电压异常状态检查提供了更好的依据，缩短故障排查时间。

可以记录发生谐振时的时间及波形，分析可能发生谐振的原因，并进行预防。

在发生谐振时可以选择其消谐次数，减少对一次设备的损坏。