电压互感器产生铁磁谐振的原因有哪些？

 

电力系统中含有大量的储能元件，比如电压互感器、变压器、电抗器等等电感元件，电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等等电容元件。这些元件就组成了许多串联或并联振荡回路。

在正常的稳定的状态下运行时，不可能会产生很严重的振荡。但当系统发生故障或者由于某种原因电网参数发生了变化，就很可能会发生谐振。譬如在中性点非有效接地系统中：一相断线接地，受电变压器和相间电容；电压互感器和线路对地电容；空载变压器和空载长架空线电容所形成的振荡回路，都有可能会发生谐振。谐振常常会引起持续时间很长的过电压。电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁心磁通密度不高，铁心并不会饱和，如在过电压下铁心饱和了，电感会迅速地降低，从而与电容产生谐振，这时的谐振就称作铁磁谐振。铁磁谐振不仅可能在基频下发生，也可能在高频和低频下发生。

正常运行时，电压互感器开口三角的电压理论上是0V，在实际过程中一般也不超过10V。系统发生单相接地的故障时，电压将迅速升高到30V，有时会更高，达到120V，形成过电压。当系统上电时，由于三相不同期等等原因（存在有如瞬时接地故障等的现象），会在电压互感器中产生很大的谐波电流，导致互感器内部铁芯饱和，使二次侧的波形发生畸变，当畸变足够大时，就形成了铁磁谐振。另外也有因磁滞损耗和涡流损耗而形成谐振的情况。在形成的谐波含量中，16.667Hz，25Hz，150Hz三种成分比重较大，其他的分量相对很小，一般忽略。