摘要：本文介绍一起110kV变电站典型的由电磁式电压互感器过饱和引起的典型的基频谐振案例，对本次谐振系统发生谐振的参数进行深入分析，并针对该系统谐振抑制提出现场的解决方案以及运行投切方法，为现场遇到此类问题提供一个可行的解决方案。
关键词：电力系统；谐波源；不接地系统；基频谐振
1电磁式电压互感器基频谐振判定方法
根据H.A.Peterson的谐振原理，铁芯电感只有在一定的参数范围和电源电压的作用下才能产生基波、分次谐波或者高次谐波。铁芯电感的彼得逊曲线如图1所示，U为运行时的相电压；Uph为铁芯电感的额定相电压；XCO为系统工频时每相对地的容抗；XLe为每相互感器施加额定线电压时的励磁感抗。
图 1 H.A.Peterson谐振区域曲线
Fig.1 H.A.Peterson curve of the resonance region
图4 变压器中压侧故障录波电压波形
Fig 4 Voltage waveform on the fault-recording of the medium voltage
3 现场解决方案
现场变电站一次接线如图2所示，由于现场设备条件限制，只能够根据现有条件改变系统参数，使系统尽量避开谐振区域。由于351花月线是太阳能光伏电站接入线路，所以在阳光不够充裕的天气或光伏电站检修时，351花月线处于空载或轻载状态，根据前面分析系统参数，该站35kV侧极易发生基频谐振。而基波谐振时，过电流很大，中性点电压偏移，易导致设备绝缘击穿，互感器熔丝熔断等事故，对设备安全构成严重的威胁。所以在改善系统参数的过程中，必须使参数不能落在彼得逊谐振区域曲线基频谐振区域，防止损坏设备。
的谐振曲线的高频谐振区域，避开基频谐振区域。当系统35kV侧接入光伏电站后，系统参数发生改变，需重新计算。
现场解决方案：（1） 将双电缆带35kV侧母线更改为单根电缆，以避开基频谐振，防止基频谐振的大电流损坏设备；
（2） 变压器中性点采用直接接地的方式运行，防止因电压偏移导致电压互感器饱和而引起谐振；
（3） 选择合理倒闸操作方式，35kV侧母线送电时，电压互感器先与母线连接，通过合断路器的方式将电压互感器投入运行，防止因隔离刀闸合闸不同期导致电压互感器饱和或产生高频谐波而引起谐振；
（4） 尽量避免空充母线及线路，线路全停的情况下，应将母线同时停电。
4 结论
电磁式电压互感器的非线性电抗是研究此类问题的一大难点，通过上面的分析，由于现场系统原因，仍不能够消除系统产生谐振可能。针对该系统，可在10kV侧增加电容器组；更换励磁特性较好的电压互感器；PT一次侧经非线性电阻接地等方案可抑制系统谐振。本文通过变电站的一起基频谐振的现场案例，对产生该起谐振的系统接线方式、参数进行了详细的分析，并根据H.A.Peterson的谐振曲线以及现场条件，提出了相应的现场解决方案，为现场此类问题提供了参考。
参考文献：
[1]张博，鲁铁成，杜晓磊.电力系统基频铁磁谐振稀薄平衡分析[J].高电压技术，2006，32（1）；
[2]杨鸣.铁磁谐振过电压非线性特性及其柔性抑制策略研究[D].
论文作者:周召均,陈小平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：谐振论文; 基频论文; 电压互感器论文; 系统论文; 现场论文; 母线论文; 参数论文; 《电力设备》2017年第16期论文;