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后又瞬间恢复至相电压，以至造成暂态励磁电流的急剧增大和铁芯的磁饱和；三是磁饱和的产生也可能由于另一绕组瞬间传递过来的过电压所引起。

PT 所连线路参数、电源合闸角、PT 剩磁及 PT 等值电阻对铁磁谐振都有一定影响，但是影响最大的是 PT所连线路的参数。图 3-1 为激发的谐振与线路参数的关系。

无谐振 基波和分次谐波 高次谐波 0.01 1 Xcb / Xtcc 图4.1 激发的谐振与线路参数关系

当Xco/Xlc>1时，可激发起幅值较高的高次谐波共振过电压；当0.01

迄今为止，用于防止 PT引起铁磁谐振的措施有很多，这些措施大致可以分为两大类：一是通过改变电感电容的参数，使其远离谐振的匹配条件，使从而不容易激发起谐振，如：每相对地加装电容器，采用励磁特性好的 PT，限制同一网络中 PT 的并联台数，PT 高压侧中性点串接单相 PT，系统中性点经消弧线圈接地或接入同类作用的消弧电抗器；二是消耗谐振的能量，阻尼抑制或消除谐振的发生。如：PT高压侧的中性点串电阻，PT二次侧三角绕组开口两端接入电阻等。

4．2 措施详细分析：

(1) 减少同一网络中并联 PT 台数[9]～[11]

原理：由于并联的 PT台数越多，则其总体等效伏安性越平越饱和，相应地在线电压下的工频励磁感抗 Xm值越小，因此为了避免谐振所需的 Co 将与并联台数成比例地增加，这就是说，如果所连接的线路长度在一台 PT 时可能避免一切谐振，图 4.1 激发的谐振与线路参数的关系无谐振 基波和分次谐振 高次谐振.但在二台或多台时就可能进入谐振区而容易发生谐振，因此，可要求除在电源侧为了用作绝缘监视而必须将 PT高压侧中性点接地外，其他的 PT，特别是用户的 PT尽可能不接地。

(2) 改善 PT 伏安特性

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结论：这是一个普通适用的有效的措施。

原理：因为 PT的非线性电感引起的铁磁谐振一般要有外界的激发，使电感瞬时进入饱和区，然后在参数的一定匹配下引起。显然如果伏安特性非常好，则有可能在一般的过电压水平下还不足以进入较深的饱和区，而不构成必要的参数配合，亦不可能形成谐振。原水电部有关防止 PT 引起铁磁谐振的反措中曾提出要求 PT 伏安特性的起始饱和电压应不小于 1.5 倍线电压，如能达到这一特性，则有可能基本上不产生谐振了。结论：PT 的励磁特性越好，产生 PT 谐振的电容参数范围就越小，但一旦发生谐振，过电压和过电流会更大。

(3) PT（T1）高压侧中性点串联单相 PT（T2）

原理：T2 接入后有两个明显的效果，其一是X X的条件，另一效果就是由于中性点接有了 T2，这一部分的感抗对三相都是相同的。而 T1 三相电感有不同变化时所占分量也小得多，或者也可以说由于串接了 T2 后，其每相的总体伏安特性将比单台 T1 的陡和高，因此，在一般的激发情况下就很难进入饱和区而产生谐振。T2 本身的直流电阻也有限流、消谐作用。结论：这是一个十分有效的措施，但是，同一网络中如果有多台 PT，则必须每台都按此接线方能有效。

(4) 电源中性点经电阻 Rn 接地

原理：通过 Rn泄放三相对地电容上的零序电荷来达到限制过电压的目的。一方面相对稳定了中性点电位；另一方面，在网络对地电容旁并联一个电阻，相当于在串联谐振回路中附加一个很大损耗，使电路因阻尼过大而无法产生谐振。结论：对原来中性点对地绝缘的电网来说，采用这一措施是消除 PT铁磁谐振的最根本和最有效的方法。但中性点接地方式变化后，又会面临新的问题。

(5) 三相母线接无间隙氧化锌避雷器（MOA）

原理：与电源中性点串接 Rn的消谐原理相仿，它也是通过非线性电阻泄放三相对地电容上的零序电荷来达到目的的。结论：MOA 具有良好的非线性，通流容量大，保护性能优于 SiC 避雷器。但PT 铁磁过电压在某些极为不利的条件下可能达到较高的数值，而且在谐振条件未改变之前持续接地作用在 MOA 上，若此时间内该电网发生间歇性弧光接地等故障，引起的过电压将使 MOA 负载大大增加，严重时可使 MOA 过载而损坏。因此必须仔细研究 MOA 的热负载以免过负荷，建议同时采取其它消谐措施。

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(6) 系统中性点经消弧线圈接地或接入同类作用的消弧电抗器

原理：消弧线圈及消弧电抗器除了对瞬间单相接地电弧的熄灭有帮助之外，由于它们都并接在零序回路中，由于其电感值与 PT 等效零序电感相比小得多，差几个数量级，因此相当于将 PT等效零序电感短路一样，根本不可能构成参数匹配引起谐振了。结论：可以完全消除因 PT引起的铁磁谐振，还可以限制流过 PT 的大电流，使 PT 熔丝不被烧毁。但由于不适当的操作或某些倒闸过程会导致局部电网在中性点不接地方式下临时运行，所以这种系统也曾经发生过铁磁谐振，此外，消弧线圈自身的维护和整定还需要不断的完善。

(7) 相对地加装电容器

原理：使回路参数超出谐振范围，当 /0.01X X时，一般已不可能发生谐振。农村小变电站通常每相对地接入 0.3～0.4 μF 的余弦电容器已基本能够得到满意的运行效果。结论：如果电网连有多台 PT，则需要增装的电容量按比例增大，无论安装施工及运行均有困难，因此这措施只适合农村的小变电站应用。

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结 论

本文在前人研究成果的基础上，对中压电网中性点的接地方式问题进行了研究。完成的主要工作和结论及今后需要进一步研究的内容如下：

(1) 本文在前人定性分析的基础上，定量仿真了各种不同接地方式在不同的时刻发生单相接地后的波形及特征，得出了在不同阶段用于故障选线的依据。本文运用 MATLAB 仿真工具对中性点不接地、中性点经电阻接地和中性点经消弧线圈接地的系统的基本运行特性（即单相接地故障电流的大小和非故障相工频电压的高低）做了仿真研究。中性点不接地系统发生单相接地故障后，非故障相的工频电压升高有可能会略微高过线电压；单相接地故障点的电流如果超过小电流接地系统规定的上限 10A 时，接地电弧难于瞬间自行熄灭，应转变接地方式，而如果系统的电容电流较小且能使单相接地电弧自行熄灭，又容易导致电压互感器的铁心饱和激发起中性点不稳定过电压。此种不稳定过电压可引起电压互感器烧毁与高压熔丝熔断等事故。所以不论从现状和发展还是从技术经济方面考虑，此种接地方式都不是很适宜的。中性点经低电阻接地方式的接地故障电流大，有时会带来很多问题和麻烦，如人身安全、设备安全和通信干扰等均需采取措施，而且运行和维修费用也会相应增加。谐振接地系统与中性点不接地系统相比，因为单相接地故障电流显著减小，同时非故障相的工频电压升高又稍有降低，而且也不存在中性点不稳定过电压等缺点，因此，其基本运行特性明显优越。

(2) 本文分析了铁磁谐振的激发条件和抑制铁磁谐振的各种措施，比较了各种措施的适用范围和优缺点。在中性点不接地系统中，为了监视绝缘（三相对地电压），发电厂、变电站母线上通常接有0Y 接线的电磁式电压互感器。于是，网络对地参数