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摘 要：110kv电站的运行中常会因母线系统谐振产生过电压而发生故障，引发事故。本文将就母线系统的谐振过电压现象进行研究，提出相应的应对措施。
关键词：110KV母线系统；揩振过电压；处理方式
引言
因为110kv的电力系统是由许多电感、电容元件构成，这些电感、电容元件组合会形成一系列不同的振荡回路。每当进行系统的开关操作或系统发生故障时，这些组合回路就有可能与外加电源相互产生谐振现象，最终导致系统的某些元件出现过电压。具体的说，谐振过电压是因为系统内部参数发生变化时电磁能量的振荡和积累而引起的一种内部过电压。谐振是一种持续时间较长的稳态现象。当这种过电压一旦产生，会对电器设备的绝缘造成破坏，产生过电流而烧毁设备，严重威胁着电站的系统安全及运行。因此，应该采用正确的处理方式来限制并解决谐振过电压的出现，以避免出现紧急情况。
1、110 kV空母线谐振过电压现象
图1为常见的110kv线路图。发生谐振的母线线路PT为1台单相电容式电压互感器，母线PT为电磁式电压互感器。曾经在193断路器还未合上，110 kV东母就产生了非常高的过电压。在图2能够看出，断路器是有均压电容，所以在合上193两侧刀闸后线路电压就通过均压电容传递到了母线上。在通常情况下，母线电压约为40V左右，过电压不会产生。但在由回路中，当电磁式电压互感器的某一相或几相的铁芯饱和时引起电流、电压波形畸变，再加上有害参数的配合，谐波就生成了。而且更进一步与线路电容及均压电容形成谐波谐振回路，产生了二次谐波谐振过电压。在不考虑电阻的情况下有E=UL-UC，在系统有扰动，使电流有微小增量，而且在UL增量小于UC增量时，会出现UL-UC 2、过电压产生的原因
通过上图以及过电压的状况来看，导致过电压产生的现象的原因是由于谐振造成的。因为图中断路器使用的是均压电容，在电路器193在闭合两侧用来隔离的开关时，由于其中夹杂了不利的参数，电磁式TV的某一相或者某几项的铁芯在达到饱和状态时，电流以及电压波形就会发生形变，谐波出现。谐波出现之后又与系统内的电路以及均压电容产生谐振回路，产生了过电压，如果过电压长时间存在，就会损坏设备，出现事故。
系统在正常的运行时，此时kL>1/kC处在感性的工作状态，电路会出现谐振。当铁芯两侧的电压出现细微的上升时，电感线圈内部就出会现涌流，使得铁芯达到饱和的状态，使得感抗变得越来越小，使得kL=1/kC，谐振也就随之出现。谐振过电压如果是在电感以及电容的两端产生，其表现形式就是单相、两相或者三相，或者是通过高次谐波、基波以及分次谐波谐振使得对地电压升高。实际上，在饱和状态的铁磁元件，能够限制电压幅值。回路损耗也可以抑制谐振过电压。同时，当回路电阻达到一定的数值时，就不会出现铁磁谐振过电压状况。
3、对110KV母线系统谐振过电压采取的措施
对于中性点直接接地或经消弧线圈接地的110kV电网，固定了中性点的电位，不容易发生互感器谐振过电压。但在操作不当的情况下也会临时形成局部电网为中性点不接地的运行方式。遇到特殊情况，就可能会构成谐振回路，对系统的安全稳定构成影响。针对图1变电站的谐振，通过上分析可以知道，是因为系统参数配合不当引起谐振产生的。所以可以通过改变系统参数的方式来达到消除谐振的目的。通常情况下，有以下三种方法：1、改用电容式电压互感器。因为电磁式的母线电压互感器是产生谐振的电感因素。通过在电磁式TV中的开口三角形添加阻尼电阻来改变线路的参数，从而起到阻止谐振过电压；2、改变电容参数。针对Y0接线，可以在三相电磁式TV中安装消谐器，以达到改变参数线路的目的。193断路器上的均压电容是产生谐振的因素，换下均压电容即可消除谐振。但有一个弊端：在发生接地故障时会影响断路器的灭弧。所以，必须经过认真计算，取掉均压电容要在满足开关遮断容量的情况下才能操作。还可以通过把对地电容加装在母线上来改变电容参数，抑制谐振发生。3、改变运行方式、操作顺序以避开不利的谐振点。通过分析我们可以知道，均压电容是导致谐振产生的重要原因，将均压电容取消，可以有效地消除谐振。但是，这样做的后果就是会导致断路器的容量下降，特别是出现短路时，会影响断路器灭弧。因此，在取掉均压电容之前，一定要进行详细地计算，需要在满足断路器容量的条件下再进行操作。改变操作顺序或运行方式以避开不利的谐振点。如先退出母线电压互感器，使电容电感回路参数发生变化，破坏谐振条件，从而消除谐振；通过遵照合理的操作方式，改变运行方式可以有效地远离谐振点。比如可以将母线电压互感器退出，从而达到改变参数的目的，最终阻止谐振的出现。合理的操作顺序，比如可以在停电时先将断路器121转成冷备用，再对断路器120进行其他操作。待通电后，先将断路器转成热备用，再对断路器121进行相关操作。在图1中，就可以采用先合190东母侧刀闸，再合193两侧刀闸，增加了线路对地电容及190断路器的均压电容，使原回路电容电感的比例发生变化，达到消除谐振的目的。可以将母线与1800 pF的电容器合并在一起使用，还可以通过改变相互间隔的电流互感器的位置来加大母线对地电容，从而实现消谐的目的。可以采用某些倒闸措施，比如事先就将某些线路或者设备投入，从而达到改变线路的参数的目的，从而实现预期的目的。
目前的110KV系统中为了避免各种故障发生，都采取了各种不同的措施，如采用三相操作机构断路器、采用钳形线夹、不使用熔断保险等。这些措施也能够很好的避免系统在运行过程中的谐振。
4.结语
伴随着用电量的迅速增长和用电质量要求的提高，只有电网的安全稳定的运行才能够满足经济建设的要求。现阶段城镇化规划对电网线路也注定了110kv的变电站成为电网的枢纽，如果发生故障，就会造成多个电站损失，形成大面积停电的结果，造成不良的社会影响。所以，做好110kv电站的系统维护、保证正常运行有着重要的意义。
参考文献
[1]袁晓燕.铁磁谐振过电压的分析与抑制[J].芜湖职业技术学院学报2013，15（4）：36-37
[2]王伟.220kV主变断路器缺相运行浅析[J]-上海电力，2000，6：49-53.
关键词：110KV母线系统；揩振过电压；处理方式
引言
因为110kv的电力系统是由许多电感、电容元件构成，这些电感、电容元件组合会形成一系列不同的振荡回路。每当进行系统的开关操作或系统发生故障时，这些组合回路就有可能与外加电源相互产生谐振现象，最终导致系统的某些元件出现过电压。具体的说，谐振过电压是因为系统内部参数发生变化时电磁能量的振荡和积累而引起的一种内部过电压。谐振是一种持续时间较长的稳态现象。当这种过电压一旦产生，会对电器设备的绝缘造成破坏，产生过电流而烧毁设备，严重威胁着电站的系统安全及运行。因此，应该采用正确的处理方式来限制并解决谐振过电压的出现，以避免出现紧急情况。
1、110 kV空母线谐振过电压现象
图1为常见的110kv线路图。发生谐振的母线线路PT为1台单相电容式电压互感器，母线PT为电磁式电压互感器。曾经在193断路器还未合上，110 kV东母就产生了非常高的过电压。在图2能够看出，断路器是有均压电容，所以在合上193两侧刀闸后线路电压就通过均压电容传递到了母线上。在通常情况下，母线电压约为40V左右，过电压不会产生。但在由回路中，当电磁式电压互感器的某一相或几相的铁芯饱和时引起电流、电压波形畸变，再加上有害参数的配合，谐波就生成了。而且更进一步与线路电容及均压电容形成谐波谐振回路，产生了二次谐波谐振过电压。在不考虑电阻的情况下有E=UL-UC，在系统有扰动，使电流有微小增量，而且在UL增量小于UC增量时，会出现UL-UC
通过上图以及过电压的状况来看，导致过电压产生的现象的原因是由于谐振造成的。因为图中断路器使用的是均压电容，在电路器193在闭合两侧用来隔离的开关时，由于其中夹杂了不利的参数，电磁式TV的某一相或者某几项的铁芯在达到饱和状态时，电流以及电压波形就会发生形变，谐波出现。谐波出现之后又与系统内的电路以及均压电容产生谐振回路，产生了过电压，如果过电压长时间存在，就会损坏设备，出现事故。
系统在正常的运行时，此时kL>1/kC处在感性的工作状态，电路会出现谐振。当铁芯两侧的电压出现细微的上升时，电感线圈内部就出会现涌流，使得铁芯达到饱和的状态，使得感抗变得越来越小，使得kL=1/kC，谐振也就随之出现。谐振过电压如果是在电感以及电容的两端产生，其表现形式就是单相、两相或者三相，或者是通过高次谐波、基波以及分次谐波谐振使得对地电压升高。实际上，在饱和状态的铁磁元件，能够限制电压幅值。回路损耗也可以抑制谐振过电压。同时，当回路电阻达到一定的数值时，就不会出现铁磁谐振过电压状况。
3、对110KV母线系统谐振过电压采取的措施
对于中性点直接接地或经消弧线圈接地的110kV电网，固定了中性点的电位，不容易发生互感器谐振过电压。但在操作不当的情况下也会临时形成局部电网为中性点不接地的运行方式。遇到特殊情况，就可能会构成谐振回路，对系统的安全稳定构成影响。针对图1变电站的谐振，通过上分析可以知道，是因为系统参数配合不当引起谐振产生的。所以可以通过改变系统参数的方式来达到消除谐振的目的。通常情况下，有以下三种方法：1、改用电容式电压互感器。因为电磁式的母线电压互感器是产生谐振的电感因素。通过在电磁式TV中的开口三角形添加阻尼电阻来改变线路的参数，从而起到阻止谐振过电压；2、改变电容参数。针对Y0接线，可以在三相电磁式TV中安装消谐器，以达到改变参数线路的目的。193断路器上的均压电容是产生谐振的因素，换下均压电容即可消除谐振。但有一个弊端：在发生接地故障时会影响断路器的灭弧。所以，必须经过认真计算，取掉均压电容要在满足开关遮断容量的情况下才能操作。还可以通过把对地电容加装在母线上来改变电容参数，抑制谐振发生。3、改变运行方式、操作顺序以避开不利的谐振点。通过分析我们可以知道，均压电容是导致谐振产生的重要原因，将均压电容取消，可以有效地消除谐振。但是，这样做的后果就是会导致断路器的容量下降，特别是出现短路时，会影响断路器灭弧。因此，在取掉均压电容之前，一定要进行详细地计算，需要在满足断路器容量的条件下再进行操作。改变操作顺序或运行方式以避开不利的谐振点。如先退出母线电压互感器，使电容电感回路参数发生变化，破坏谐振条件，从而消除谐振；通过遵照合理的操作方式，改变运行方式可以有效地远离谐振点。比如可以将母线电压互感器退出，从而达到改变参数的目的，最终阻止谐振的出现。合理的操作顺序，比如可以在停电时先将断路器121转成冷备用，再对断路器120进行其他操作。待通电后，先将断路器转成热备用，再对断路器121进行相关操作。在图1中，就可以采用先合190东母侧刀闸，再合193两侧刀闸，增加了线路对地电容及190断路器的均压电容，使原回路电容电感的比例发生变化，达到消除谐振的目的。可以将母线与1800 pF的电容器合并在一起使用，还可以通过改变相互间隔的电流互感器的位置来加大母线对地电容，从而实现消谐的目的。可以采用某些倒闸措施，比如事先就将某些线路或者设备投入，从而达到改变线路的参数的目的，从而实现预期的目的。
目前的110KV系统中为了避免各种故障发生，都采取了各种不同的措施，如采用三相操作机构断路器、采用钳形线夹、不使用熔断保险等。这些措施也能够很好的避免系统在运行过程中的谐振。
4.结语
伴随着用电量的迅速增长和用电质量要求的提高，只有电网的安全稳定的运行才能够满足经济建设的要求。现阶段城镇化规划对电网线路也注定了110kv的变电站成为电网的枢纽，如果发生故障，就会造成多个电站损失，形成大面积停电的结果，造成不良的社会影响。所以，做好110kv电站的系统维护、保证正常运行有着重要的意义。
参考文献
[1]袁晓燕.铁磁谐振过电压的分析与抑制[J].芜湖职业技术学院学报2013，15（4）：36-37
[2]王伟.220kV主变断路器缺相运行浅析[J]-上海电力，2000，6：49-53.