Question

电力系统在什么情况下会产生高频铁磁谐振？

Answer 1

铁磁谐振产生的条件一般有：
1、中性点非有效接地系统；
2、非线性电感元件和电容元件组成振荡回路。回路线性状态时的自振频率小于某此低频谐振频率，当铁芯饱和而电感减小时，回路自振频率增加，恰好等于某此低频谐振频率；3、振荡回路中的损耗足够小，所以谐振实际发生在系统空载或轻载时；
4、电感的非线性要相当大；
5、有激发作用时，即系统有某种过电压、电流的扰动，如跳、合闸，瞬间接地、瞬间短路等。
动作判据：
1、谐振判据：17HZ谐波电压≥17V，25HZ谐波电压≥25V,150HZ谐波电压≥33V.
2、接地判据：基波电压≥30V。
3、过压判据≥120V。
铁磁谐振发生后常常引起电压互感器（PT）烧毁、爆炸等恶性事故。原因是电力系统中有大量的储能元件，如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件，电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等电容元件。这些元件组成了许多串联或并联的振荡回路。在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的的振荡。但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化，就很可能发生谐振。例如在中性点非有效接地系统，其中一相断线接地，受电变压器和相间电容；电压互感器和线路对地电容；空载变压器和空载长架空线路电容所形成的振荡回路，都有可能发生谐振。
谐振常常引起持续时间很长的过电压。电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁芯磁通密度不高，铁芯并不饱和，如在过电压下铁芯饱和了，电感会迅速降低，从而与电容产生谐振，也就是常说的铁磁谐振。铁磁谐振不仅可在基频（50HZ）下发生，也可在高频(170HZ)、低频(17HZ,25HZ)下发生。
正常运行时，电压互感器开口三角的电压（3U0）理论上是0V，在实际运行中一般也不会超过10V。当系统发生单相接地时，3U0将迅速升高，达到30到120V，形成过电压。当系统上电时，由于三相不同期等原因，会在电压互感器中产生很大的谐波电流，导致互感器内部铁芯饱和了，造成二次侧的波形发生畸变，当畸变足够大时，就形成了铁磁谐振。

Answer 2

通常情况下高频谐振在空母线合闸的激发条件下产生，但有时变电站出线很短是也可能引起电力系统出现高频铁磁谐振。