微机消谐装置抑制铁磁谐振过电压的分析

由(2)式可看出，当ωc@=2/ωL@时则U0无穷大，即要发生谐振，这也意味着只有当电压互感器的感抗与线路容抗在一定比例下，三相中各阻抗不对称，电源中性点产生位移条件下将产生谐振。

铁磁谐振是由于电感元件的磁路饱和作用而激发的持续性的较高幅值的铁磁谐振过电压，其表现形式有单相、两相、三相对地电压升高，或以低频摆动，或产生高值零序电压分量，出现虚幻接地现象和不正确的接地指示，在电压互感器中出现过电流，使小容量异步电动机反转，严重时引起绝缘闪络或避雷器、电压互感器爆炸。在正常运行条件下，感抗大于容抗，电路不具备谐振条件，当铁芯电感两端的电压升高时，电感线圈中出现涌流使铁芯饱和，其感抗随之减小，使感抗等于容抗，满足谐振条件，在电感、电容两端形成高的过电压或过电流，这种现象称为铁磁谐振现象。

二、铁磁谐振的基本特性

1、工频谐振(基波谐振)

由互感器引发的基波谐振表现为一相电压降低，两相电压升高，且中性点移到线电压三角形之外，各相电压相量图如图2。

基波谐振产生的过电压幅值一般不高，对地稳态过电压不超过2倍最大过电压，暂态过电压也不过3.6倍最大过电压。

2、高频谐振(三次谐振波谐振)

在中性点绝缘系统中，由于电源不能向电压互感器提供三次谐波励磁电流，而使铁芯中磁通为平顶波，含有三次谐波磁通，对于三个单相电压互感器而言，三次谐波磁通可在每相电压互感器铁芯上流通，因而产生三次谐波电势，使中性点位移产生而发生谐振。高频谐振的表现是三相电压同时升高，即在工频电压下迭加三次谐波电压，因为各相基波电压与三次谐波电压均相等，所以三相电压指示相同。高频谐振通常在空母线合闸的激发条件下产生。有时，变电站出线很短是也会发生。

高频谐振会产生较高的过电压，最高可达5.1倍暂态最大过电压。

3、1/2分频谐振

除了基波和三次谐波谐振以外，电压互感器的铁磁谐振电路还可产生低于电源频率的分次谐波谐振，其中大多数为1/2次谐波谐振。1/2分频谐振时，其谐波波源必然存在电源中性点与互感器高压绕组中性点之间，它是零序性质的。因此，分频谐振电压一般都认为每相对地电压为电源电势(基波)和中性点位移电压的相量和。