近年由于瀘州電網的快速發(fā)展、再加上今年又是電網建設年，瀘州電網也進行了大量的改造和擴建工程，大到500kV、小到10kV配網都有較大的變化，使得整個網絡變得更加復雜、靈活、堅強。但就是因為電網結構的較大變化(如中低壓電網的擴大，出線回路數增多、線路增長，電纜線路的逐漸增多，中低壓電網對地電容電流亦大幅度增加等)以前電網中少有發(fā)生的鐵磁諧振現象，現在卻時有發(fā)生，由于諧振時會產生過電壓，給電網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)產生更為嚴重的電力系統(tǒng)事故。下面就電網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)產生的鐵磁諧振現象;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)產生的鐵磁諧振現象，即串聯諧振，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生諧振由于諧振波僅局限于變電站空載母線范圍內，也稱其為變電站空母線諧振。

2.鐵磁諧振的現象

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串聯諧振的現象：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.鐵磁諧振產生的原因及其分析

3.1鐵磁諧振產生的原因：

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，參數匹配，達到了諧振條件

3.2串聯諧振產生的原因：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)鐵磁諧振產生的原因分析

電力系統(tǒng)是一個復雜的電力網絡，在這個復雜的電力網絡中，存在著很多電感及電容元件，尤其在不接地系統(tǒng)中，常常出現鐵磁諧振現象，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，特定參數配合的回路就會出現諧振現象。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值時，電壓互感器的鐵芯飽