近年由于瀘州電網(wǎng)的快速發(fā)展、再加上今年又是電網(wǎng)建設年，瀘州電網(wǎng)也進行了大量的改造和擴建工程，大到500kV、小到10kV配網(wǎng)都有較大的變化，使得整個網(wǎng)絡變得更加復雜、靈活、堅強。但就是因為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的較大變化(如中低壓電網(wǎng)的擴大，出線回路數(shù)增多、線路增長，電纜線路的逐漸增多，中低壓電網(wǎng)對地電容電流亦大幅度增加等)以前電網(wǎng)中少有發(fā)生的鐵磁諧振現(xiàn)象，現(xiàn)在卻時有發(fā)生，由于諧振時會產(chǎn)生過電壓，給電網(wǎng)安全造成了積大的威脅，如不采取有效的消除措施，可能會造成設備損壞、甚至還會誘發(fā)產(chǎn)生更為嚴重的電力系統(tǒng)事故。下面就電網(wǎng)中的鐵磁諧振談談我個人的認識、見解。

1.概述

鐵磁諧振是由鐵心電感元件，如發(fā)電機、變壓器、電壓互感器、電抗器、消弧線圈等和系統(tǒng)的電容元件，如輸電線路、電容補償器等形成共諧條件，激發(fā)持續(xù)的鐵磁諧振，使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過電壓。

電力系統(tǒng)的鐵磁諧振可分二大類：一類是在66kV及以下中性點絕緣的電網(wǎng)中,由于對地容抗與電磁式電壓互感器勵磁感抗的不利組合,在系統(tǒng)電壓大擾動(如遭雷擊、單相接地故障消失過程以及開關操作等)作用下而激發(fā)產(chǎn)生的鐵磁諧振現(xiàn)象;另一類是發(fā)生在220kV(或110kV)變電站空載母線上，當用220kV、110kV帶斷口均壓電容的主開關或母聯(lián)開關對帶電磁式電壓互感器的空母線充電過程中，或切除(含保護整組傳動聯(lián)跳)帶有電磁式電壓互感器的空母線時，操作暫態(tài)過程使連接在空母線上的電磁式電壓互感器組中的一相、兩相或三相激發(fā)產(chǎn)生的鐵磁諧振現(xiàn)象，即串聯(lián)諧振，簡單地講就是由高壓斷路器電容與母線電壓互感器的電感耦合產(chǎn)生諧振由于諧振波僅局限于變電站空載母線范圍內(nèi)，也稱其為變電站空母線諧振。

2.鐵磁諧振的現(xiàn)象

2.1鐵磁諧振的形式及象征

2.1.1基波諧振： 一相對地電壓降低，另兩相對地電壓升高超過線電壓;或兩相電壓降低、一相電壓升高超過線電壓、有接地信號發(fā)出。

2.1.2分次諧波： 三相對地電壓同時升高、低頻變動

2.1.3高次諧波： 三相對地電壓同時升高超過線電壓

2.2串聯(lián)諧振的現(xiàn)象：線電壓升高、表計擺動，電壓互感器開口三角形電壓超過100V

3.鐵磁諧振產(chǎn)生的原因及其分析

3.1鐵磁諧振產(chǎn)生的原因：

3.1.1有線路接地、斷線、斷路器非同期合閘等引起的系統(tǒng)沖擊

3.1.2切、合空母線或系統(tǒng)擾動激發(fā)諧振

3.1.3系統(tǒng)在某種特殊運行方式下，參數(shù)匹配，達到了諧振條件

3.2串聯(lián)諧振產(chǎn)生的原因：進行刀閘操作時，斷路器隔離開關與母線相連，引發(fā)斷路器端口電容與母線上互感器耦合滿足諧振條件

3.3電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的原因分析

電力系統(tǒng)是一個復雜的電力網(wǎng)絡，在這個復雜的電力網(wǎng)絡中，存在著很多電感及電容元件，尤其在不接地系統(tǒng)中，常常出現(xiàn)鐵磁諧振現(xiàn)象，給設備的安全運行帶來隱患，下面先從簡單的鐵磁諧振電路中對鐵磁諧振原因進行分析。

3.4簡單的鐵磁諧振電路中諧振原因分析

在簡單的R、C 和鐵鐵芯電感L電路中，假設在正常運行條件下，其初始狀態(tài)是感抗大于容抗，即ωL > (1/ωC)，此時不具備線性諧振條件，回路保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當電源電壓有所升高時，或電感線圈中出現(xiàn)涌流時，就有可能使鐵芯飽和，其感抗值減小，當ωL = (1/ωC)時，即滿足了串聯(lián)諧振條件，在電感和電容兩端便形成過電壓，回路電流的相位和幅值會突變，發(fā)生磁諧振現(xiàn)象，諧振一旦形成，諧振狀態(tài)可能“自保持”，維持很長時間而不衰減，直到遇到新的干擾改變了其諧振條件諧振才可能消除。

3.5電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的條件

電力系統(tǒng)中許多元件是屬于電感性的或電容性的，如電力變壓器、互感器、發(fā)電機、消弧線圈為電感元件，補償用的并或串聯(lián)電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件，而線路各導線對地和導線間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些元件組成復雜的LC 震蕩回路，在一定的能源作用下，特定參數(shù)配合的回路就會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。由于鐵芯電感的磁通和電流之間的非線性關系，電壓升高導致鐵芯電感飽，極容易使電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振。在中性點不接地系統(tǒng)中，如果不考慮線路的有功損耗和相間電容，僅考慮電壓互感器電感L 與線路的對地電容Co ,當C大到一定值，且電壓互感器不飽和時，感抗XL大于容抗XCo。而當電壓互感器上電壓上升到一定數(shù)值時，電壓互感器的鐵芯飽