摘　要：在中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)中，由于電磁式電壓互感器激磁特性的非線性，當(dāng)電壓發(fā)生波動(dòng)使網(wǎng)絡(luò)中電抗接近容抗時(shí)，便產(chǎn)生諧振過電壓，影響電氣設(shè)備安全運(yùn)行。為此，從兩起典型的6 k V廠用電諧振過電壓入手，分析計(jì)算產(chǎn)生諧振過電壓的條件及其現(xiàn)象。最后，闡述了解決諧振過電壓問題所采取的措施。

關(guān)鍵詞：廠用電；諧振；過電壓；電壓互感器；分析；措施

1　諧振過電壓產(chǎn)生條件、特點(diǎn)和危害
　　在中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)中，由于電磁式電壓互感器（TV）激磁特性的非線性，當(dāng)電壓發(fā)生波動(dòng)使網(wǎng)絡(luò)中電抗接近容抗時(shí)，便產(chǎn)生諧振過電壓。特別是遇有激磁特性不好（易飽和）的TV及系統(tǒng)發(fā)生單相對(duì)地閃絡(luò)或接地時(shí)，更容易引發(fā)諧振過電壓。輕者令到TV的熔斷器熔斷、匝間短路或爆炸；重者則發(fā)生避雷器爆炸、母線短路、廠用電失電等嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備運(yùn)行安全的事故。

2　兩起諧振過電壓及其分析
2．1　鐵心飽和過電壓
　　這種過電壓最常見于投空母線時(shí)，由于系統(tǒng)電壓偏高致使激磁特性差的TV飽和，當(dāng)TV電抗降至和系統(tǒng)對(duì)地容抗相等時(shí)便引發(fā)諧振過電壓?，F(xiàn)在由于采取一系列技術(shù)手段這一現(xiàn)象已很少發(fā)生，但其它形式諧振過電壓卻還時(shí)有發(fā)生，應(yīng)引起我們注意，請看下面實(shí)例。
2．1．1　事發(fā)經(jīng)過
　　1998年10月8日8時(shí)58分，6 kVⅢ段工作電源開關(guān)632甲、632乙跳閘，3號(hào)爐甲、乙送風(fēng)機(jī)和3號(hào)機(jī)循環(huán)水泵跳閘，備用電源開關(guān)630甲、乙聯(lián)動(dòng)，6 kVⅢA和ⅢB段母線電壓表無指示，3號(hào)爐甲、乙送風(fēng)機(jī)強(qiáng)送未成功，發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)解列。
　　事后檢查發(fā)現(xiàn)6 k VⅢ段母線有電壓，判斷是TV保險(xiǎn)熔斷，使帶有低壓保護(hù)設(shè)備跳閘，恢復(fù)TV保險(xiǎn)后，3號(hào)機(jī)組于當(dāng)天9時(shí)55分重新并網(wǎng)。
2．1．2　原因分析
事故發(fā)生時(shí)，與6kVIIIA段相聯(lián)的輸煤I段上有停3號(hào)爐除渣泵電動(dòng)機(jī)的操作，由于6 k VⅢ段的2臺(tái)TV的熔斷器三相均熔斷，因而初判發(fā)生了三相諧振過電壓。6 k VⅢA、ⅢB和輸煤Ⅰ段上三臺(tái)TV均是JDZJ－6型干式電壓互感器 。

a）計(jì)算激磁感抗
從中可計(jì)算出TV在線電壓下激磁感抗為
　　因三臺(tái)TV為同一制造廠同一批產(chǎn)品，故激磁特性相近，則3臺(tái)TV總對(duì)地感抗為

　　b）計(jì)算6 kVⅢ段及輸煤Ⅰ段設(shè)備對(duì)地電容及容抗
　　3號(hào)高壓廠用變壓器至632甲、乙開關(guān)電纜總長724 m，對(duì)地電容0．432μF；6 k VⅢA段至輸煤Ⅰ段電纜長度722 m，對(duì)地電容0．430μF；甲、乙送風(fēng)機(jī)、1號(hào)燃油工作變壓器、3號(hào)機(jī)低壓廠用工作變壓器、3號(hào)機(jī)循環(huán)水泵、低壓廠用公用變壓器總對(duì)地電容0．884μF；6 k VⅢ段輔機(jī)對(duì)地電容0．065μF。則
　　c）用等效電源方法等效成兩端口網(wǎng)絡(luò)，L1，L2，L4為6 k VⅢA段、ⅢB段和輸煤Ⅰ段TV的激磁電感，L3為電纜電感 。

　　d）諧振頻率估算
??? 本次諧振落在分頻諧振區(qū)A點(diǎn)，由H．A．Peterson諧振理論可知，此時(shí)發(fā)生的諧振頻率是1／2電源頻率。這表明如果參數(shù)配置不當(dāng)，由于電源波動(dòng)更易引發(fā)低頻諧振。
　　該廠6 k VⅢ段在未引入6 kV輸煤Ⅰ段前未曾發(fā)生鐵磁諧振，其諧振參數(shù)計(jì)算如下：
　　計(jì)算電容為從總電容中減去711開關(guān)以后輸煤Ⅰ段對(duì)地電容，對(duì)地容抗計(jì)算感抗為2臺(tái)并聯(lián)TV的感抗，
　　這一點(diǎn)落在B點(diǎn)處，在諧振區(qū)外，故發(fā)生諧振概率大為降低。

2．2　單相對(duì)地閃絡(luò)激發(fā)電感－電容效應(yīng)過電壓
　　網(wǎng)絡(luò)中電感、電容匹配不好或者TV激磁特性不好，當(dāng)外界電壓波動(dòng)，尤其是系統(tǒng)中發(fā)生單相對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，故障相等值的電容就會(huì)與另外兩相等效電感形成諧振參數(shù)，但當(dāng)此電壓升高時(shí)，電容上電壓較電感上電壓升高快，因而故障相阻抗又等值成感抗，從而諧振參數(shù)被破壞，使電壓升高有限，因而稱之為電感－電容效應(yīng)電壓。請看下面實(shí)例。
2．2．1　事發(fā)經(jīng)過
　　2002年3月28日，南方某電廠（2×200MW）2號(hào)機(jī)組8時(shí)并網(wǎng)（1號(hào)機(jī)組處于檢修中），廠用電由6 k V備用B段提供。10時(shí)39分，6 k V備用B段發(fā)“接地”光字牌，10時(shí)40分發(fā)電壓回路“斷線”光子牌，6kV備用B段發(fā)“TV回路斷線”光子牌，2號(hào)爐送風(fēng)機(jī)、2號(hào)爐給水泵、2號(hào)機(jī)凝結(jié)水泵、2號(hào)機(jī)循環(huán)水泵（同在6 k VⅡB段運(yùn)行）跳閘，6 k V備用段電源開關(guān)位置正常，部分設(shè)備聯(lián)動(dòng)成功，2號(hào)機(jī)組維持運(yùn)行。
　　就地檢查發(fā)現(xiàn)6 k VⅠB段、ⅡB段和備用B段TV一次熔斷器三相均熔斷，ⅡB段TV間隔煙霧較大且有焦味。
　　12時(shí)25分啟動(dòng)2號(hào)送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，但發(fā)現(xiàn)其開關(guān)間隔冒煙起火，停電后確認(rèn)真空開關(guān)W相阻容吸收器燒壞，14時(shí)45分更換阻容吸收器后，重新送2號(hào)爐送風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
　　13時(shí)45分測量6 k V備用B段TV、避雷器絕緣良好后，恢復(fù)該TV小車運(yùn)行。
　　14時(shí)2號(hào)機(jī)組廠用電轉(zhuǎn)由本機(jī)帶，14時(shí)20分發(fā)現(xiàn)6 k V備用B段TV的V相一次熔斷器熔斷，且TV溫度很高，更換后重新投入運(yùn)行。