淺析變電站鐵磁諧振處理方式及優(yōu)點

張延義，張新星

（國網(wǎng)海東供電公司，青海 海東 810600）

鐵磁諧振主要發(fā)生在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生鐵磁諧振時經(jīng)常會導(dǎo)致電壓互感器高壓保險熔斷，同時鐵磁諧振時導(dǎo)致電壓互感器二次采集電壓不再是正弦波，互感器二次開口三角電壓增大，導(dǎo)致TV斷線，使得與電壓有關(guān)的保護(hù)將產(chǎn)生影響。本文結(jié)合案例闡述鐵磁諧振產(chǎn)生的原因及消除方法。

電壓互感器是鐵磁元件，鐵磁元件是一個非線性元件，隨著電流的增加鐵芯嚴(yán)重飽和，電壓互感器的電感隨著電流的增加而減小。中性點不接地系統(tǒng)，無接地點，諧振時電壓在系統(tǒng)的零序通道中產(chǎn)生，發(fā)生諧振時檢測電壓互感器二次開口電壓就可以檢測是否發(fā)生諧振。電力系統(tǒng)中常見的鐵磁諧振主要有線路斷線、系統(tǒng)單相接地、互感器本身原因引起的鐵磁諧振。

1 35 kV變電站電壓諧振故障概況

某35 kV變電站主變?yōu)橹行渣c不接地方式，35 kV線路多為山區(qū)線路，供電線路長度31.26 km，遇打雷下雨等現(xiàn)象，該站35 kV母線電壓就會漂動，母線測控裝置報3U0越限，在TV端子箱及測控裝置處量取電壓，相間100 V，對地60 V，均正常，但開口三角處電壓為17 V，對母線電壓進(jìn)行錄波，得到35 kV母線A相電壓諧振波形，如圖1所示。

圖1 35 kV母線A相電壓諧振波形

第一次發(fā)生諧振時導(dǎo)致電壓互感器高壓保險熔斷，根據(jù)以往經(jīng)驗更換勵磁性能更好的電壓互感器，但是到下雨打雷等天氣條件下，其母線電壓依然會發(fā)生諧振，導(dǎo)致電壓漂動，但其保險不再熔斷。沒有根本上解決電壓諧振問題。

電壓諧振一般發(fā)生在下雨、打雷天氣下，因為線路在山區(qū)，天空中的雷云一般帶負(fù)電荷，它會在地面感應(yīng)產(chǎn)生正電荷，其相當(dāng)于一個電場，在電場的作用下，導(dǎo)致電荷移動加快，發(fā)生諧振[1]。

2 二次消諧裝置安裝及效果

在二次側(cè)加裝電力消諧裝置PCS-988FR，該裝置是將母線電壓及開口三角電壓接入其裝置，監(jiān)視開口電壓是否發(fā)生鐵磁諧振，如檢測到諧振，將啟動消諧控制元件，通過對諧振回路進(jìn)行短時間的導(dǎo)通，實現(xiàn)消諧。加裝PCS-988FR裝置后，通過對前幾次諧振時的波形進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)生的是三分頻諧振，電壓為19 V，所以設(shè)置其三分頻定值為18 V，

裝置檢測到發(fā)生三分頻諧振式的電壓大于18V，將啟動消諧，消諧前后的錄波如圖2所示。

3 優(yōu)點

安裝簡便，安裝過程無須停電。

適用于各電壓等級和各種特征頻率的諧振（三分頻、二分頻、工頻、三倍頻），通過其發(fā)生諧振時的波形及數(shù)值判斷其是什么頻率的諧振，通過對定值及其控制字調(diào)整，進(jìn)行消諧。

該裝置可以區(qū)分鐵磁諧振、單相接地、過電壓、TV一次斷線及TV二次斷線等狀態(tài)，對于35 kV及以下母線電壓異常狀態(tài)檢查提供了更好的依據(jù)，縮短故障排查時間。

可以記錄發(fā)生諧振時的時間及波形，分析可能發(fā)生諧振的原因，并進(jìn)行預(yù)防。

在發(fā)生諧振時可以選擇其消諧次數(shù)，減少對一次設(shè)備的損壞。