变压器铁磁谐振过电压故障的分析与解决.docx

变压器铁磁谐振过电压故障的分析与解决
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘要：变压器运行过程中，在振荡回路容易形成铁磁谐振过电压现象，且这种现象与线性谐振过电压之间在性能和特点方面均存在较大的差异。并且当变压器一旦出现铁磁谐振过电压现象，将会造成设备受到严重损坏，从而对整个电网运行的安全性造成严重的危害，所以工作人员应该对该故障现象进行全面的分析，并通过合理的抑制措施对该故障现象进行解决，从而保证整个电力系统得以安全运行。
关键词：变压器；电力系统；铁磁谐振过电压；故障分析；抑制措施
电力系统的运行时，其振荡回路之中，因变压器铁芯电感磁路会形成饱和作用，导致容易形成持续性铁磁谐振过电压故障，且这种故障的幅值比较高，该故障在性能与特点方面与线性谐振过电压相比存在较大的差异，该故障一旦发生，通常会比额定电压数值高出几倍过电流和过电压，有时甚至能够达到几十倍，从而导致绝缘子套管以及瓷绝缘放电等发生电晕现象，并且容易造成一次熔断器出现熔断，是设备受到严重损坏，并且会对电网的安全性造成非常严重的影响，因此本文将对该故障发生的成因进行全面分析，并寻求该故障的解决对策。
变压器铁磁谐振过电压形成机制
铁磁谐振可能为分次谐波谐振，也可能是告辞谐波谐振，甚至可能为基波谐振。并且铁磁谐振的表现形式丰富多样，可能是三相，也可能是两相或单相对地电压升高，也有可能是受瓷绝缘放电、低频摆动等铁件产生电晕而造成避雷器保障或者是绝缘闪落，又或是形成值位较高的零序电压分量造成的虚假接地情况以及失准性接地指示，这些情况会导致其产生的过电压要高出额定电压几倍，甚至要高出几十倍，从而造成变压器的部件出现熔断或烧毁情况，对电网系统造成了严重的损害。在实际工作中比较常见的便是基波谐振。
在变压器中性点不接地的情况下，通常会因压变或者是断线产生的磁饱和导致变压器铁磁谐振过电压形成。其中，断线过电压一般指的是因导线断开、变压器熔断器以及开关的不同期熔断和切合等情况发生后导致的铁磁谐振过电压。当电网变压器出现这种过电压情况下，位移负载变压器可能会出现时序反转、铁芯出现响声以及电流持续增积现象。这些情况一旦发生，若未能够及时进行检修，将会导致变压器的部件被烧毁，并对整个电力系统产生严重的危害。
变压器铁磁谐振过电压成因分析

变压器铁磁谐振过电压成因有多种，具体包括如下方面：首先，变压器在不接地的情况下会出现单相接地、跳闸或者是单相断线，也容易出现三相负荷不对称等一系列故障；其次，铁磁谐振会造成伏安特性受到一定影响，尤其是在变压器不接地的情况下，通过中性点接地容易产生压变，从而会形成铁磁谐振；再次，倒闸操作时，其运行的方式刚好能够满足谐振条件，例如，空母线投切容易造成铁磁谐振过电压发生，从而会对整个电力系统运行的稳定性和安全性造成影响；最后，变压器在轻载或是空载时，其连接路线若出现问题，将会造成变压器以及并联电容器的内部线却出现
铁磁共振，从而造成后续问题发生。

在电力系统之中，一般回路均能够简化为感抗、电阻以及容抗形成的并联和串联回路，当回路之中产生容抗与感抗相等的情况下，回路便会产生谐振，回路上的电容及电感元件便会出现过电流和过电压。因回路不变的条件下，回路容抗属于一个常数，且固