淺析35kV母線電壓互感器加裝消諧器的必要性

王 坤，梁 康，任軍霞，石國強

（國網山東省電力公司冠縣供電公司，山東聊城，252500）

淺析35kV母線電壓互感器加裝消諧器的必要性

王 坤，梁 康，任軍霞，石國強

（國網山東省電力公司冠縣供電公司，山東聊城，252500）

本文主要探究將消諧器安裝在35kV母線電壓互感器上的重要意義，從而利于電網的安全高效運行。

35kV；電壓互感器；消諧器

0 引言

35kV母線電壓互感器已經在電力建設中得到了廣泛的應用。與此同時，我國在發展過程中提高了對供電質量的要求，電壓互感器雖然可以有效保障供電質量，但是，35kV母線電壓互感器在實際使用過程中頻繁出現問題，不僅影響了供電安全，同時也給電力企業的效益帶來損失，而將消諧器安裝在電網中，可以提高電網運行的穩定性和安全性。

在我國35kV和以下的電網中，電壓互感器大量存在和使用，這些電氣器件具有一定的電磁特性，在實際使用過程中，在參數匹配系統內的容性元件時，就可能發生諧振。嚴重時可以產生強大的電流，給電壓互感器帶來熔斷、繞組、甚至燒毀的威脅。而通過將消諧器安裝在電壓互感器上，就可以提供很好的保障，因此，本文主要探究消諧器在電壓互感器上的作用。

1 電壓互感器和消諧器概述

1.1 電壓互感器概述

PT廣泛存在于電力設備中，電容式電壓互感器簡稱PT，這種電氣設備具有獨特的結構，主要分為兩個部分組成：電容分壓器和電磁單元。在變電站母線出線口上經常見到電壓互感器安裝，尤其是在35kV電網中應用的最為普遍，但是，電容式互感器在實際應用過程中由于受到外界因素的影響，經常會出現很多故障問題，可能是設計中的缺陷，同時也可能是材料上的不足[1-2]。

現階段，消除PT鐵磁諧振最常用的方法主要從兩個方面入手：消耗和降低諧振能量和電感電容參數的轉變，如在PT一次性中性點接入零序PT或者消諧電阻器、將電阻接入到二次側開口三角形側。通過對已有資料的調查發現，近年來在某電力公司采用了安裝消諧器的方式，該安裝位置可以很好降低鐵磁諧振的產生，但是，在實際運行過程中也會產生PT二次側三相電壓不平衡現象，但是，將消諧器拆除之后，這種不平衡現象基本上消失。

1.2 消諧器概述

消諧器作為一種高容量的非線性電阻器，其主要安裝在PT一次繞組接線中性點和地之間，其主要的作用是限制電流和阻尼。在我國6到35kV電網實際運行過程中，其中性點通常不做接地處理，PT一次繞組就成母線上唯一的接地金屬。當單相消失或者接地時，對地的電容會有一個充電或者放電的過程，此時就可能產生較大的電流，進而熔斷PT熔絲，嚴重影響了電網的正常運行。而將消諧器安裝在母線的電壓互感器上，就會起到有效抑制涌流，因而，基于涌流抑制的角度而言，消諧器具備的電阻越大發揮的作用也就越好。

1.3 PT勵磁電流的性質

帶有鐵心的繞組構成了電磁式PT。由于鐵心具有非線性的伏安特性，當接入電壓時，一次繞組產生的磁通大于飽和點時，此時勵磁電流就可以呈現出頂部尖狀的波形特點，如果分析頂波的特點，可以發現其中包含了各奇次諧波。

2 電壓互感器在實際運行中出現的問題分析

伴隨著我國對電網運行質量的重視程度越來越大，在35kV母線電壓互感器實際運行過程中，由于受到各種因素的影響，導致電壓互感器問題頻出。（1）如果出現信號誤發的情況而出現報警，此時就可以說明沒有在二次繞組端出現電壓的輸出。因此，如果電壓互感器出現了故障問題，此時首先應該檢查二次電壓繞組，實際檢查輸出電壓的數據，這樣基于得到的輸出電壓的數據，就可以判定電壓互感器是否在正常運行，針對變壓器二次失壓故障情況，此時，首先應該分析電壓互感器的工作原理，而電容量和二次測失去電壓本身沒有任何關系，發生這種情況的主要原因是變壓器一次側出現斷線問題，進而導致郵箱出現問題，內部受潮進而帶來各種問題。（2）電磁單元受潮。如果電壓互感器在實際運行過程中，經過檢查發現二次繞組絕緣電阻為零，此時就應該檢查電壓互感器的各項參數，發現電磁單元受潮，而如果將電磁單元的郵箱和電容分壓器解體，可以發現電壓互感器的螺栓出現了問題。而油箱內存在大量的水分就會銹蝕變壓器鐵心的表面。基于上述情況，首先應該檢查電壓互感器是否存在質量問題，如果其密封性較差，就極容易導致空氣的進入，經過長時間的運行之后，就會導致電氣單元受潮[4]。

3 消諧器在35kV母線電壓互感器上作用分析

基于上文所寫，可以發現隨著我國對電力設備重視程度越來越大，極大的推動了我國電力行業的快速發展。消諧器安裝在35kV母線的電壓互感器上，可以起到很多的保障作用，具體作用分述如下[5]。（1）中性點不接地電力系統。在我國電網實際運行過程中，如果單相電壓出現了單獨接地的情況，就會迅速升高其他兩相的電壓，這樣就會改變線路電壓的運行參數。而如果兩相電源同時接地，就會發生短路情況，極大的威脅了電力設備安全。（2）目前，很多電力工程中逐漸提高了對電源接地方式的重視力度，尤其在35kV電網線路改造中，如果出現了單相接地的情況，此時就會增大電流，導致電弧的產生，進而產生了電壓諧振的情況，很容易直接擊穿電壓互感器上的接觸點，給設備的正常使用帶來影響。因而，在電網工程建設過程中，應該采用經消弧線圈接地的方式，來避免該故障的發生，從而提升了電網運行的安全性。

4 消諧器和電壓互感器之間的關系分析

（1）將消諧器安裝在電壓互感器的一次繞組的中性點位置時，就會起著限流的作用，該種設計方法普遍被應用到我國電網中。如果電力系統在實際運行過程中出現了故障問題，高壓熔絲就會被消諧器熔斷，此時確定額定電流的大小，避免電力設備出現過載運行的情況。而當單相接地電容電流較小時，此時就不會影響高壓熔絲。因而在設計產品過程中，為了有效降低成本，此時可以不安裝消諧器，同樣可以確保發揮作用。

（2）在電力設備設計過程中，很多設計人員根據自己的經驗，將二次消諧器安裝在互感器的二次測，這樣就可以最大程度的發揮消諧器的作用，實現了自動調諧和自動跟蹤的作用，而且伴隨著我國自動化技術的不斷提升，無人監控技術也在快速發展，這樣有助于提高監控的效率和監控的質量。

（3）在部分2PT柜中可以發現，經常出現沒有安裝消諧器的情況，這主要是因為電壓互感器此時起著測量、計量的作用，且在該線路中沒有中性點接地的情況，此時不用安裝消諧器。同樣可以確保電壓互感器的正常運行。

（4）在將消諧器安裝在35kV母線電壓互感器時，設計人員應該對安裝的環境進行考察，并基于現場的環境進行合理設計，而針對一些電網線路中帶有電容器，此時應該注意電路的運行狀況。而為了提升設計的質量，還需要不斷提升設計人員的綜合素質和職業道德素質。

5 結語

伴隨著我國電網系統的快速發展，電壓互感器在35kV母線電網中發揮著重要的作用，雖然在一定程度上提升了電網運行的穩定性和安全性，但是問題也頻發。而加裝諧波器就可以極大提升電網運行的安全效率，進而促進我國電力企業效益的提升。

[1]冉啟鵬,代正元.電磁式電壓互感器高壓側中性點加裝消諧器后引起絕緣擊穿的原因分析[J].變壓器,2011,48(05):42-44.

[2]李國友,曹琪琳.電壓互感器一次側加裝消諧器后三相電壓不平衡原因分析[J]. 高壓電器,2008,(02):187-189.

[3]張文淵.加裝消諧器防止電壓互感器鐵磁諧振過電壓[J].電世界,2004,45(02):14.

[4]堯廣,曾明貴,李盛濤,李利紅,李學忠.35kV電磁式電壓互感器連續爆炸事故探討[J].高壓電器,2012,48(10):114-119.

[5]趙鳳娥.淺析電壓互感器消諧措施在變電站設計中存在的問題[J].科技創新導報,2010,(19):109-110.

A brief analysis of the necessity of a 35kV busbar voltage transformer with a dissonator

Wang Kun, Liang Kang, Ren Junxia, Shi Guoqiang
(Guxian power company, shandong electric power company, Liaocheng Shandong,252500)

This paper mainly probes into the importance of the installation of the dissonder on the 35kV bus voltage transformer, which is beneficial to the safe and efficient operation of the power grid.

35kV; Voltage transformer; Harmonic elimination device