PT 的铁磁谐振 - 浅谈设计计量回路中电压互感器的容量的选择及计算

　　（1） PT 的铁磁谐振

　　在中性点不接地系统中，由于高压电缆和开关设备母排存在对地电容，它与中性点接地的PT 的高压绕组形成并联。- 一旦变压器、电压互感器、消弧线圈等电磁设备的高压绕组受到某种原因扰动，电感饱和程度不一样，与对地电容形成谐振回路，就有可能激发产生持续的铁磁谐振。铁磁谐振可以是基波谐振、高频谐振、分频谐振。基波谐振通常表现为两相电压升高，一相电压降低，基频谐振和工频电压是同频率，比较容易从电源获得能量，所以基频谐振能产生很大的过电流，有时表现得非常强烈，比较容易造成PT燥炸。高频谐振其主要危害在于过电压倍数较高，往往引起主设备的绝缘被击穿或PT爆炸，后果十分严重。

　　分频谐振总是表现为两相电压同时升高，它的主要危害也是产生过电流，分频谐振引起的过电流盈没有基频谐振过电流大，但也往往超过了PT 的热稳定允许电流值，在长期分频谐振作用下也可能烧毁PT。

　　谐振产生的过电压的幅值虽然不高，但因过电压频率往往远低于额定频率，铁心处于高度饱和状态，其表现形式可能是相对地电压升高，励磁电流过大，或以低频摆动，引起绝缘闪络、避需器炸裂、高值零序电压分量产生、虚幻接地现象出现和不正确的接地指示。严重时还可能诱发保护误动作或在电压互感器中出现过电流引起PT柜的PT烧坏。具体表现为本体炸裂、内部绝缘物质喷出故障，使系统不能正常运行。

　　铁磁谐振的常用消除办法除了选用励磁特性比较好的PT外，还有：

　　（a）PT 一次的中性点加装非线性阻尼电阻（见图4）通过中性点电阻，吸收谐振的能量，因此阻值只要足够大，可以破坏产生谐振的条件即可消谐，中性点电压在1kV 左右，对PT 不会产生绝缘问题，对分频谐振效果好。该方法在已广泛采用，生产定型产品的厂家比较多，在实际运用中都取得了满意的效果。缺点是阻值太大时，开口三角电压太低，接地保护可能失效;

　　（b）在PT 开口3 角侧并联固定（或可变） 阻尼电阻（见图5）在PT 开口三角接入阻尼电阻，用电流抵消铁芯的零序磁通，电流越大，效果越好。电阻的选择须遵循以下原则： 保证接地指示的灵敏度; 能有效消除谐振，系统发生单相接地时PT 不被烧坏。该方法对高频和基频谐振效果好。

　　（c）采用4PT接法（见图6）

　　4PT接法的闭口三角、零序PT的大电阻和大电感可以消除不同性质的谐波，零序PT的大电阻可有效防止高压保险的熔断，同时解决了中性点绝缘问题，解决了开口三角并联电阻阻值不易确定的问题，但成本高，外形尺寸偏大。

　　（d）采微机消谐

　　微机装置监测PT三相电压和开口三角电压，当系统出现故障，装置开始对此信号进行数据采集和数字信号处理，然后对数据进行分析、计算，得出故障类型。如果是铁磁谐振，系统产即启动消谐电路，让铁磁谐振在阻尼作用下迅速消失。如果是过电压或单相接地故障，微机系统检测后，分别给出显示和报警，。此种方法相对比较简单，与开口。三角方案的优缺点相似，不必担心阻值问题。