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    電磁諧振是電網普遍存在并頻繁發生的一種過電壓現象，對電網設備，特別是電壓互感器（TV）設備危害較大，極易引起TV設備燒毀及爆炸。下面結合洪湖市供電公司110kV灘橋變電站35kVTV燒毀情況，分析電磁諧振的過程及防范措施。
    110kV灘橋變電站于2004年4月12日投運（35kVTV因質量問題6月5日投運）。6月20日14時30分，運行人員發現35kV電壓互感器失壓。經檢查，C相電壓互感器聲音異常，并有絕緣油不斷從油箱頂部溢出。14時40分經調度同意，35kV電壓互感器退出運行。
1故障時運行方式
    35kV母線帶灘熊線（17km）、2#站變壓器、TV消諧器投入。35kV系統為不接地運行方式。
2故障原因
    該TV型號為JDJJ-35（油浸式單相三繞組電壓互感器）。該組TV在投運前安裝作常規試驗時，已多次發現絕緣試驗及油試驗不合格導致不能正常投運，并經現場處理或更換，其檢查情況及數據如下：
（1）3月2日，常規試驗及絕緣油分析試驗發現三個TV絕緣油不合格和一個TV絕緣不合格。
（2）4月2日，更換三個TV（編號為：382-02、381-02、381-03）后，對更換后的TV進行常規試驗及絕緣油試驗，仍發現一個TV（編號為：382-02）不合格。
（3）6月2日，再次更換上述不合格TV（將382-2更換為381-07）后，35kVTV于6月5日35kV灘熊線投運時投入使用。投運時現場測試數據正常。
    6月9日、6月12日，因雷擊導致35kV電壓互感器的熔斷器二次熔斷（運行記錄）。6月20日，運行人員發現TV失壓，C相電壓互感器有油冒出。www.uvdg.com.cn經荊州電力試驗所對故障TV檢查，結論為：該互感器絕緣電阻大為降低，不便于做強電檢測試驗。綜合分析絕緣油中溶解氣體色譜分析、微水試驗及電氣檢測試驗，該絕緣油油質過熱劣化，且已經涉及到固體絕緣，微水大大超標，在相同的溫度下，該互感器繞組直流電阻與合格互感器相比，無明顯差別，可見并未出現匝間擊穿。該互感器儲油柜油與空氣直接相通，且防雨蓋起不到防止雨水滲入及潮氣入侵作用。
    對于中性點不接地系統，如果忽略線路的有功損耗和相間電容，僅考慮TV的電感L與線路的對地電容C0，則等值電路圖可以表示為，當C0達到一定值TV不飽和時，XL＞XC0，而當加在TV上的電壓繼續增加，并大到一定數值時，TV的鐵芯飽和，XL＜XC0，這樣就構成了諧振條件。
    系統正常時，TV鐵芯不飽和，XC＜XL，三相負載呈容性；如果此時系統電壓發生擾動，如系統操作、雷電、接地等，在這個過渡過程中TV的三相勵磁繞組所受的沖擊程度不同，受到較大沖擊的相要發生電壓相位的位移，亦即發生位移的相中的負載由容性變為感性XL＜XC0；用等值發電機原理。由此可見是一個串聯諧振電路。
    激發TV磁飽和發生諧振的原因有很多，主要為：①操作過電壓：包括互感器在內的空載母線或送電線路的突然合閘，使得TV的某一相或二相繞組內產生巨大的涌流和磁飽和現象；②雷擊過電壓：由于雷擊或其它原因，線路中發生瞬間弧光接地，使得其它兩相電壓瞬間升到線電壓，而故障相電壓在接地消失后又瞬間恢復至相電壓，以至造成暫態勵磁電流的急劇增大和鐵芯的磁飽和；③磁飽和的產生也可能由于另一繞組瞬間傳遞過來的過電壓或者系統運行方式的突然改變、負荷劇烈波動等所引起的系統電壓的強烈擾動。
    鐵磁諧振是一個非常復雜的非線性振蕩過程，TV伏安特性飽和得越快，諧振的區域越廣。諧振大致分為分頻諧振、基波諧振、高頻諧振，基波和高次諧波的諧振過電壓的幅值很少超過3Uj，故除非存在弱絕緣設備，是不會產生危險的。對于分頻諧波，由于頻率只有工頻的一半，勵磁感抗相應降低一半，www.uvdg.com.cn使得勵磁電流急劇增加，有時甚至達到額定值的100倍以上，使得互感器發生嚴重的磁飽和現象，因而限制了過電壓幅值，通常在2Uj以下，中性點位移電壓一般不超過Uj，但大電流持續時間過長，勢必引起TV高壓熔絲熔斷，或者造成TV本身冒油和燒毀。
    依據TV鐵磁諧振理論、現場運行方式，有關試驗數據顯示：由于TV設備本身存在嚴重的質量缺陷，加上運行中沒有采取有效的消諧措施，致使設備絕緣損壞，最終燒毀。
4預防措施
    電力系統過電壓現象十分普遍，如果沒有防范措施，隨時都有可能造成電氣設備損壞和大面積的停電事故。目前，我國35kV及以下配電網，仍大部分采用中性點不接地方式或采用老式的消弧線圈接地。從電網的運行實踐證明，中性點不接地系統中由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓比較多，盡管采取了不少限制諧振過電壓的措施，如：消諧燈、消諧器等等，但始終沒有從根本上得到解決。由于諧振過電壓作用時間長，所引起諧振現象的原因又很多，因此在選擇保護措施方面造成了很大的困難。為了盡可能的防止諧振過電壓的發生，應著重從以下幾個方面采取措施：
（1）在設計和設備選型階段，應選用勵磁特性不易飽和的，絕緣性能較高的TV；
（2）安裝具有自動調諧原理的接地補償裝置，通過補償、全補償和欠補償的運行方式，來達到防止諧振過電壓的目的；
（3）在系統的中性點上接入消弧線圈，破壞發生諧振的條件，能有效抑制諧振過電壓的發生。
    信息來源：www.uvdg.com.cn  信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司生技部