10kV不(bu)接(jie)地系統(tong)的電壓互(hu)感器(qi)經(jing)常出現(xian)高壓(ya)熔(rong)斷器(qi)熔斷、甚至互(hu)感器(qi)燒毀(hui)等(deng)異常(chang)故(gu)障，這不僅(jin)影響了電能表(biao)的準確(que)計量，而(er)且還(hai)容(rong)易(yi)造(zao)成保(bao)護裝(zhuang)置(zhi)和(he)安全自(zi)動裝(zhuang)置(zhi)的誤動作(zuo)，嚴重危及(ji)配(pei)電網(wang)的安全可靠(kao)運(yun)行(xing)。

為什麽出現(xian)接(jie)地故(gu)障時容(rong)易(yi)造(zao)成PT損(sun)壞故(gu)障呢？因為個(ge)人時間(jian)原(yuan)因，給(gei)大家(jia)簡(jian)單講壹(yi)個(ge)深入(ru)淺出的漸(jian)進(jin)式(shi)分(fen)析過(guo)程吧。

壹(yi)、首先(xian)，了解(jie)壹(yi)下(xia)電壓互(hu)感器(qi)的用(yong)途

1.把高電壓按(an)比例關系變(bian)換(huan)成(cheng)100V或(huo)更(geng)低(di)等級的標(biao)準二(er)次電壓，監(jian)視(shi)母(mu)線電壓及(ji)電力設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)，並供(gong)保(bao)護、計量、儀(yi)表(biao)裝(zhuang)置(zhi)使(shi)用(yong)。    
2.標(biao)準電壓使(shi)儀(yi)表(biao)和(he)繼電器規(gui)格(ge)統(tong)壹(yi)，易(yi)於(yu)實現(xian)標(biao)準化(hua)。
3.電壓互(hu)感器(qi)可(ke)以將高電壓與電氣(qi)工作人員(yuan)隔(ge)離(li)，且二(er)次側可(ke)設(she)接(jie)地點，確(que)保(bao)人員(yuan)及(ji)二(er)次(ci)設(she)備(bei)的安全。

可以說，電壓互(hu)感器(qi)就(jiu)是壹(yi)個(ge)有著(zhe)特殊結構(gou)和(he)使(shi)用(yong)形式(shi)的小型變(bian)壓器(qi)。

二、然(ran)後(hou)，了解(jie)壹(yi)下(xia)電網(wang)諧(xie)振的定(ding)義(yi)

電力系統(tong)的任壹(yi)回路都(dou)可(ke)簡(jian)化成(cheng)電阻R、感(gan)抗(kang)wL、容(rong)抗(kang)1/wC的串並聯回路。不管是(shi)串(chuan)聯還是(shi)並聯回路，當容(rong)抗(kang)1/wC和(he)感抗(kang)wL相等時，這個(ge)回路就(jiu)會發(fa)生(sheng)諧(xie)振。

三、諧(xie)振如(ru)何(he)影響電壓互(hu)感器(qi)正常(chang)工作

10kV中(zhong)性(xing)點不接(jie)地電網(wang)中(zhong)的電磁式(shi)電壓互(hu)感器(qi)壹(yi)次繞(rao)組(zu)是電網(wang)對(dui)地*的金屬性通道(dao)。單相接(jie)地或消(xiao)失(shi)時，電網(wang)對(dui)地電容(rong)通過(guo)PT壹(yi)次繞(rao)組(zu)有壹(yi)個(ge)充(chong)放(fang)電的過(guo)渡過(guo)程。試驗測(ce)得(de)此時常(chang)常(chang)有zui高幅值(zhi)達(da)數(shu)安培(pei)的工頻半(ban)波湧(yong)流(liu)通過(guo)PT，此(ci)電流足夠將PT高壓(ya)熔(rong)絲熔斷(duan)。

在(zai)這壹(yi)瞬(shun)變(bian)過(guo)程中，互感(gan)器高壓(ya)繞(rao)組(zu)中將會(hui)流(liu)過(guo)壹(yi)個(ge)幅值(zhi)很高的低(di)頻飽(bao)和(he)電流，使(shi)鐵(tie)芯嚴重飽(bao)和(he)，飽(bao)和(he)後的電壓互(hu)感器(qi)勵磁電感變(bian)小，系統(tong)網(wang)絡(luo)對(dui)地阻抗(kang)趨於(yu)感性(xing)，此(ci)時若(ruo)系統(tong)網(wang)絡(luo)的對(dui)地電感與對(dui)地電容(rong)相匹(pi)配，就(jiu)形成三相或單相共振回(hui)路，可激發(fa)各種鐵(tie)磁諧(xie)振過(guo)電壓，造(zao)成高壓(ya)互(hu)感器(qi)燒毀(hui)。

由(you)此(ci)可(ke)見，如(ru)果(guo)遇(yu)到(dao)斷(duan)斷(duan)續續(xu)的接(jie)地故(gu)障（壹(yi)般表(biao)現(xian)為單相接(jie)地），是非(fei)常容(rong)易(yi)燒毀(hui)電壓互(hu)感器(qi)，或(huo)熔(rong)斷(duan)高壓(ya)熔(rong)絲的。

上文中(zhong)提到(dao)鐵(tie)磁(ci)諧振這個(ge)詞，所(suo)以還有必要(yao)講壹(yi)下(xia)鐵(tie)磁(ci)諧振的產(chan)生(sheng)過(guo)程。

四(si)、鐵磁(ci)諧(xie)振的產(chan)生(sheng)過(guo)程及(ji)危害(hai)

電力系統(tong)產(chan)生(sheng)諧(xie)振的回路中，電感元(yuan)件和(he)電容(rong)元(yuan)件就(jiu)會產(chan)生(sheng)過(guo)電壓和(he)過(guo)電流，此(ci)時的電場(chang)能(neng)量（電容(rong)）與磁場(chang)能(neng)量交(jiao)換(huan)達(da)到(dao)zui大值。在(zai)高壓(ya)回(hui)路中，由(you)於(yu)線路等電氣(qi)設(she)備(bei)對(dui)地存在(zai)分(fen)布電容(rong)，再加上電壓互(hu)感器(qi)之(zhi)類的非(fei)線性鐵(tie)磁(ci)元(yuan)件電感的存在(zai)，具備(bei)了構(gou)成諧(xie)振的必要(yao)條(tiao)件，壹(yi)旦(dan)系統(tong)電壓發(fa)生(sheng)擾(rao)動，就(jiu)有可能會激發(fa)諧振，由(you)於(yu)鐵磁(ci)元(yuan)件的非(fei)線性(如(ru)鐵芯(xin)飽(bao)和(he)時感(gan)抗(kang)會變(bian)小)，這壹(yi)諧振會(hui)進(jin)壹(yi)步增(zeng)大，當出現wL=1/wC時，這種諧(xie)振稱為鐵磁諧振。

鐵(tie)磁(ci)諧(xie)振對(dui)地產(chan)生(sheng)很高的過(guo)電壓，此(ci)電壓可(ke)能是(shi)額(e)定(ding)電壓的幾倍(bei)至(zhi)幾十倍，致(zhi)使(shi)瓷(ci)絕緣(yuan)放(fang)電，絕緣(yuan)子、套(tao)管等(deng)的鐵件出現電暈，電壓互(hu)感器(qi)壹(yi)次熔斷器熔(rong)斷(duan)，嚴重時將(jiang)損(sun)壞設(she)備(bei)。

五(wu)、鐵磁諧(xie)振的產(chan)生(sheng)原(yuan)因

在(zai)實際運行(xing)中(zhong)產(chan)生(sheng)鐵(tie)磁諧(xie)振的具體(ti)原因，可能有以下(xia)幾方(fang)面(mian)：

1.中性(xing)點(dian)不(bu)接(jie)地系統(tong)發(fa)生(sheng)單相接(jie)地、單相斷線(xian)或(huo)跳閘，三相負(fu)荷嚴重不(bu)對(dui)稱等。其中，單相接(jie)地故(gu)障是鐵(tie)磁諧振zui常(chang)見(jian)的壹(yi)種激發(fa)方式(shi)。
2.與電壓互(hu)感器(qi)鐵(tie)芯(xin)的飽(bao)和(he)程度有關。在(zai)中性(xing)點不接(jie)地系統(tong)中使(shi)用(yong)中性點接(jie)地的電壓互(hu)感器(qi)時，若(ruo)其鐵芯(xin)過(guo)早飽(bao)和(he)則更(geng)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)鐵(tie)磁諧(xie)振。
3.倒(dao)閘(zha)操(cao)作(zuo)過(guo)程中由於(yu)運行(xing)方(fang)式(shi)恰好構(gou)成諧(xie)振條(tiao)件，如(ru)三相斷路器不(bu)同期分(fen)合時，都(dou)會(hui)引起電壓、電流波動，引起鐵磁諧振。

終(zhong)上所(suo)述，電壓互(hu)感器(qi)比(bi)較嚴重的故(gu)障都(dou)跟鐵(tie)磁諧(xie)振有關系，如(ru)何(he)消(xiao)除(chu)或(huo)減(jian)少鐵磁諧(xie)振是(shi)確(que)保(bao)電網(wang)正常(chang)運行(xing)和(he)保(bao)護電壓互(hu)感器(qi)的重要(yao)措(cuo)施。如(ru)何(he)消(xiao)除(chu)鐵(tie)磁(ci)諧振要(yao)先(xian)認識壹(yi)下(xia)發(fa)生(sheng)諧(xie)振的震蕩(dang)頻率(lv)。

六、諧振的振蕩(dang)頻率(lv)分(fen)析

Xc0是系統(tong)每(mei)相容(rong)抗(kang)；Xm為電壓互(hu)感器(qi)的單相繞(rao)組(zu)在(zai)額(e)定(ding)線電壓作(zuo)用(yong)下(xia)的對(dui)地勵磁電抗(kang)。

1.當比值Xc0/Xm較小(在(zai)0.01～0.07)時發(fa)生(sheng)的諧振是(shi)分(fen)頻諧(xie)振。電容(rong)和(he)電感在(zai)振蕩(dang)時能(neng)量(liang)交(jiao)換(huan)所(suo)需的時間(jian)較長(chang)，振蕩(dang)頻率(lv)較低(di)。
2.當比值Xc0/Xm較大(在(zai)0.55～2.8)時發(fa)生(sheng)的諧振是(shi)高頻(pin)諧(xie)振。發(fa)生(sheng)高頻(pin)諧(xie)振時線(xian)路的對(dui)地電容(rong)較小．振蕩(dang)時能(neng)量(liang)交(jiao)換(huan)較快(kuai)。
3.當比值Xc0/Xm接(jie)近(jin)於(yu)1時，發(fa)生(sheng)諧(xie)振的諧振頻(pin)率(lv)與電網(wang)頻(pin)率相同，故(gu)稱之(zhi)為基頻諧振。

可(ke)以認為：當Xc0/Xm≤0.01或Xc0/Xm≥2.8時，系統(tong)不會發(fa)生(sheng)鐵(tie)磁諧(xie)振。知(zhi)道(dao)這壹(yi)點，基本可以知(zhi)道(dao)防(fang)止(zhi)鐵(tie)磁(ci)諧(xie)振的方法(fa)和(he)措施了。

七(qi)、防(fang)止(zhi)鐵(tie)磁(ci)諧(xie)振產(chan)生(sheng)的措施

1.改變(bian)XC/XL的比值(zhi)，如(ru)使(shi)用(yong)電容(rong)式(shi)電壓互(hu)感器(qi)（CVT）或(huo)在(zai)母線(xian)上接(jie)入(ru)壹(yi)定(ding)大小的電容(rong)器，使(shi)XC/XL＜0.01來(lai)避免(mian)諧(xie)振。
2.電壓互(hu)感器(qi)開(kai)口(kou)三角(jiao)繞(rao)組(zu)兩端連(lian)接(jie)壹(yi)個(ge)適當數(shu)值的阻尼(ni)電阻R（約(yue)為幾十歐）。
3.對(dui)該供(gong)電區(qu)域(yu)10kV、35kV系統(tong)電容(rong)電流進(jin)行(xing)實(shi)測，對(dui)電容(rong)電流超(chao)過(guo)標(biao)準規(gui)定(ding)的變(bian)電站安裝消(xiao)弧線圈和(he)消諧裝(zhuang)置(zhi)。

註:
經(jing)過(guo)以上改(gai)良，也就(jiu)基本可以消除(chu)10kV不接(jie)地系統(tong)接(jie)地故(gu)障造成(cheng)電壓互(hu)感器(qi)燒毀(hui)的故(gu)障。但萬(wan)事(shi)也不是的，還需(xu)要(yao)日(ri)常(chang)保(bao)養(yang)和(he)對(dui)系統(tong)的了解(jie)、維護(hu)，比如(ru)：

1.對(dui)10kV架空裸導(dao)線定(ding)期進行(xing)隱患排(pai)查(zha)，使(shi)其遠離(li)樹木(mu)、建築物等。
2.在(zai)有可能發(fa)生(sheng)接(jie)地故(gu)障的線路加裝絕(jue)緣護(hu)套(tao)，市區(qu)或(huo)叢林密(mi)集地區(qu)用(yong)架空絕緣(yuan)導(dao)線代(dai)替裸(luo)導線(xian)。
3.從(cong)特性(xing)上應(ying)該了解(jie)鐵磁(ci)諧振產(chan)生(sheng)的根本(ben)原因是鐵心飽(bao)和(he)，即(ji)電壓互(hu)感器(qi)的勵磁特(te)性不(bu)好；電壓互(hu)感器(qi)的非(fei)線性鐵(tie)磁(ci)特性(xing)又(you)是產(chan)生(sheng)鐵(tie)磁諧(xie)振的根本(ben)原因，鐵磁元(yuan)件的飽(bao)和(he)效(xiao)應(ying)本(ben)身(shen)，也(ye)限(xian)制了過(guo)電壓的幅值(zhi)；回(hui)路損(sun)耗(hao)也使(shi)諧(xie)振過(guo)電壓受(shou)到(dao)阻(zu)尼(ni)和(he)限制。所(suo)以，在(zai)運行(xing)維(wei)護中，應(ying)該勵磁特(te)性好的電壓互(hu)感器(qi)替(ti)換(huan)原(yuan)來(lai)的互感(gan)器。