摘 要：在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器激磁特征的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便发生谐振过电压，影响电气装备平安运行。为此，从两起典型的6kV厂用电谐振过电压进手，分析计较发生谐振过电压的条件及其现象。后，论述领会决谐振过电压问题所接纳的措施。
1 谐振过电压发生条件、特点和风险
在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器（TV）激磁特征的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便发生谐振过电压。出格是遇有激磁特征欠好（易饱和）的TV及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。轻者令到TV的熔断器熔断、匝间短路或爆炸；重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电力系统和电气装备运行平安的事故。
2 两起谐振过电压及其分析
2．1 铁心饱和过电压
这类过电压多见于投空母线时，由于系统电压偏高致使激磁特征差的TV饱和，当TV电抗降至和系统对地容抗相等时便引发谐振过电压。现在由于接纳一系列技术手段这一现象已很少发生，但其它形式谐振过电压却还时有发生，应引发我们注重，请看下面实例。
2．1．1 事发经过
1998年10月8日8时58分，6kVⅢ段工作电源开关632甲、632乙跳闸，3号炉甲、乙送风机和3号机轮回水泵跳闸，备用电源开关630甲、乙联动，6kVⅢA和ⅢB段母线电压表无指示，3号炉甲、乙送风机强送未成功，发机电组与电网解列。
事后检查发现6kVⅢ段母线有电压，判断是TV保险熔断，使带有低压庇护装备跳闸，恢复TV保险后，3号机组于当天9时55分重新并网。
2．1．2 缘由分析
事故发生时，与6kVIIIA段相联的输煤I段上有停3号炉除渣泵电念头的操作，由于6kVⅢ段的2台TV的熔断器三相均熔断，因而初判发生了三相谐振过电压。6kVⅢA、ⅢB和输煤Ⅰ段上三台TV均是JDZJ－6型干式电压互感器。a）计较激磁感抗
从中可计较出TV在线电压下激磁感抗为
因三台TV为统一制造厂统一批产物，故激磁特征相近，则3台TV总对地感抗为
b）计较6kVⅢ段及输煤Ⅰ段装备对地电容及容抗
3号高压厂用变压器至632甲、乙开关电缆总长724m，对地电容0．432μF；6kVⅢA段至输煤Ⅰ段电缆长度722m，对地电容0．430μF；甲、乙送风机、1号燃油工作变压器、3号机低压厂用工作变压器、3号机轮回水泵、低压厂用公用变压器总对地电容0．884μF；6kVⅢ段辅机对地电容0．065μF。则
c）用等效电源方式等效成两头口网络，L1，L2，L4为6kVⅢA段、ⅢB段和输煤Ⅰ段TV的激磁电感，L3为电缆电感。
d）谐振频率估算
本次谐振落在分频谐振区A点，由H．A．Peterson谐振理论可知，此时发生的谐振频率是1／2电源频率。这讲明若是参数设置装备摆设不妥，由于电源波动更容易引发低频谐振。
该厂6kVⅢ段在未引进6kV输煤Ⅰ段前不曾发生铁磁谐振，其谐振参数计较以下：
计较电容为从总电容中减往711开关以后输煤Ⅰ段对地电容，对地容抗计较感抗为2台并联TV的感抗，
这一点落在B点处，在谐振区外，故发生谐振几率年夜为下降。
2．2 单相对地闪络激起电感－电容效应过电压
网络中电感、电容匹配欠好或TV激磁特征欠好，当外界电压波动，尤其是系统中发生单相对地闪络时，故障相等值的电容就会与另外两相等效电感形成谐振参数，但当此电压升高时，电容上电压较电感上电压升高快，因而故障相阻抗又等值成感抗，从而谐振参数被破坏，使电压升高有限，因而称之为电感－电容效应电压。请看下面实例。
2．2．1 事发经过
2002年3月28日，南方某电厂（2×200MW）2号机组8时并网（1号机组处于检修中），厂用电由6kV备用B段提供。10时39分，6kV备用B段发“接地”光字牌，10时40分发电压回路“断线”光子牌，6kV备用B段发“TV回路断线”光子牌，2号炉送风机、2号炉给水泵、2号机凝结水泵、2号机轮回水泵（同在6kVⅡB段运行）跳闸，6kV备用段电源开关位置正常，部门装备联动成功，2号机组维持运行。
就地检查发现6kVⅠB段、ⅡB段和备用B段TV一次熔断器三相均熔断，ⅡB段TV距离*雾较年夜且有焦味。
12时25分启动2号送风机运行，但发现其开关距离冒*起火，停电后确认真空开关W相阻容吸收器烧坏，14时45分更换阻容吸收器后，重新送2号炉送风机运行。
13时45分丈量6kV备用B段TV、避雷器尽缘优秀后，恢复该TV小车运行。
14时2号机组厂用电转由本机带，14时20分发现6kV备用B段TV的V相一次熔断器熔断，且TV温度很高，更换后重新投进运行。
2．2．2 缘由分析
从谐振发生时泛起的现象和事后对装备进行检查实验可以得出结论：是发生电感－电容效应过电压致使上述现象发生，而后6kV备用B段TV的V相烧坏则是在谐振时该相的激磁电流较年夜，已将匝间尽缘损坏，当更换熔断器投运时，短路电流将其烧坏。是什么缘由引发的呢？
事发头几天空气相对湿度一直高达95％左右，装备尽缘水平较着下降。运行中2号送风机真空开关W相阻容吸收器对地发生延续闪络，直到高阻接地，使系统L3相对地总电容和该相TV电感并联后等效成容性负载。而L1，L2两相由于电压升高，TV激磁电流在过相电压后增加迅速，因而等效成感性负载。由于正常运行时TV感抗远年夜于系统对地容抗，因而当电压变化使L1，L2两相等值感抗降至和L3相容抗接近时，系统便发生了谐振。谐振时由于电容电压较电感电压升高更快，因而L3相又等效成感性负载，从而破坏了谐振维持的条件，所以又称这类谐振为电感－电容效应。发生电感－电容效应使三相TV同时饱和，激磁电流跨越TV一次熔断器额定电流，使熔断器同时熔断；L3相对地闪络高阻接地时母线电压下降，低电压庇护动作切断6kVⅡB段所有负荷。具体计较以下：
a）TV激磁感抗计较
事后对6kVⅠB段TV进行激磁特征实验的数据计较出TV相电压和线电压下激磁感抗
b）计较6kV工作及备用B段对地电容仿上，算出ⅠB段装备每相对地总电容C2＝0．996μF，ⅡB段每相装备对地总电容C4＝0．811μF，备用B段电缆及高压厂用备用电源变压器低压侧B分支电缆每相对地电容CB＝1．128μF，后求得每相对地总电容
c）谐振频率估算谐振等值电路，其中：
凭据H．A．Peterson理论，本次XC／XL＝3．26／50＝0．065，落在区内，即发生了1／2次电源频率谐振。这也和凡是理论相吻合。
可知：当电源电动势和阻抗参数落在某一曲线范围内时，就将发生响应频率的谐振现象，在两条曲线的鸿沟区域，两种谐振现象都有可能发生，或从一种状态过渡到另外一种状态；由于分频谐振所要求的电源电压低，因而容易发生；一般只发生基波或分频谐振。
3 接纳措施
3．1 一般措施
在中性点不接地系统中，一般限制铁磁谐振过电压措施可分为两年夜类。
类是：改变电容、电感参数，使其远离谐振匹配条件，如对实例一的分析，除往输煤Ⅰ段后，谐振点落在H．A．Peterson谐振曲线B点，这样发生谐振条件相对削减；每相母线上安装电容器，使容抗始终年夜于感抗不知足谐振发生条件；采用激磁特征好的TV，并使TV组中3台TV激磁特征相近，限制统一系统中TV并联台数；或选用容性TV（如在220kV及以上系统中用电容式电压互感器）；在TV高压侧中性点串接单相TV或系统中性点经消弧线圈接地等。
第二类是：消耗谐振能量，阻尼抑制或消除谐振发生。如在TV高压侧中性点串接电阻器；在启齿三角侧接进非线性电阻器等。
3．2 具体措施
a）斟酌使阻抗参数尽量避开谐振区，对发生谐振较频仍的6kV厂用电，应斟酌将6kV电源变压器中性点改成经消弧线圈接地。
b）在多台并联运行TV中性点加装阻尼线阻R0，只要知足R0≥6％XL即可消除谐振。在加装中性点电阻时还应斟酌电阻功率及概况爬电距离。对于JDXJ－6型TV可选用10kΩ，100W，150～200mm电阻器；或在开三角处经刀闸并联一个0．2～0．3Ω年夜功率电阻器，正常时刀闸处于分隔位置，当发生谐振时瞬间合上，过2～3s则拉开刀闸。由于电阻消耗失落能量，从而谐振立即消失，这样可限制基波和分频谐振。或采用武汉年夜学陈维贤教授研制的整流型分频消谐装配。
c）由于中性点电阻对厂用电空母线合闸阻尼效果欠好，还应在TV启齿三角侧加装用于限制高次谐波谐振装配，凡是可选用150～200W功率白炽灯串接在启齿三角侧。
d）维护好厂用电其它负荷，避免发生对地闪络或接地等事故引发的谐振过电压。
e）要按H．A．Peterson理论认真核算分歧运行方式下每相对地容抗和感抗比。就实例二的南方某电厂来说，我们经过核算，发现几种运行方式下每相对地容抗和感抗比均落在0．01～0．08之间，故均有可能发生分频谐振。对此，可接纳增年夜电容量或选用激磁物特征好的电压互感年夜器，使之比值小于0．01。