电压互感器铁磁谐振实验

实际电力系统产生铁磁谐振，是由于某种外因使电压互感器的铁心趋于饱和，激磁电感急剧下降所致，在实验室中要模拟这种情况是困难的。三相对地导纳之间的大小和星座（容性、感性）差别较大而使三者之和较时，就可以使中写道位移电压上升，从而模拟铁磁谐振。为此，用改变对地电容的方法使参数不平衡，就可以产生铁磁谐振现象。实验步骤如下：

（1）按小接地电流系统实验接线，每相接一只电容器（ 1 μ F ），接入星形 — 星形 — 开口三角电压互感器 2TV ，加上电源，测量正常运行是各相对地电压、中性点对地电压及开口三角电压填入表格中。

（2）断开电源，将 A 相原接的一只电容断开，模拟线路在电源端完全断线，使系统各相对地参数不平衡， A 相对地导纳为感性， B 、 C 相为容性。合上电压后测量各相对地电压、中性点对地电压及开口三角电压填入表格中，与正常运行时的电压值对比，观察电压互感器铁磁谐振时各量的变化。

（3）一次侧三个相电压、三相对地电压和中性点位移电压矢量图并进行分析。（根据 A 相相电压、 A 相对地电压和中性点位移电压值即可计算出矢量 U AN 和 U ad 的角度）。

（4）在 A 相无电容而 B 、 C 相接一只电容的情况下，将电压互感器 2TV 开口三角绕组上并接 200W 的白炽灯泡，合上电源后测量各有关电压，分析这一措施为什么能抑制铁磁谐振的。

（5）将 200W 灯泡改为 100W ，并分析不同并接电阻值的影响。

（6）在 A 相无电容而 B 、 C 相接一只电容的情况下，将 2TV 开口三角绕组短接，在高压侧中性点串接一台零序电压互感器一次绕组（可采用 1TV 的一台单相 380/100V 互感器，但需将原一、二次侧接线断开再接线），除测量上述有关电压外，测量零序电压互感器二次侧电压 U 20 。说明零序电压互感器对一直铁磁谐振的作用。

（7）在 A 相无电容而 B 、 C 相接一只电容的情况下，电压互感器原边中性点经 500—1000 欧电阻接地（也可以使用南京创迪的LXQ系列消谐器代替该电阻，效果更好，本文为了原理性测试就用了普通电阻），合上电源后测量各有关电压，分析这一措施对抑制铁磁谐振的作用。

（8）对上述几项消谐措施进行分析比较。

表 1 一次电压测量值（ V ）

运行情况	U AN	U BN	U CN	U Ad	U Bd	U Cd	U Nd
正常运行	242	241	241	239	239	251	9
A 相无电容	240 ． 6	238.5	280.0	109.4	371.6	505	288.6
开口三角接 200W 灯	239.7	239.7	238.2	241.4	227.0	252.1	14.87
开口三角接 100W 灯	239.9	239.8	238.0	247.1	209.5	269.6	34.13
零序互感器	240.2	240.6	238.1	240.5	240.7	38.1	0.304
TV 中性点接 524 欧电阻	240.6	240.9	238.5	240.6	241.1	238.6	0.311
TV 中性点接 2220 欧电阻	242.4	242.7	240.6	242.4	242.2	240.4	0.311

表 2 互感器二次侧电压测量值（ V ）

运行情况	U ab	U bc	U ca	U ad	U bd	U cd	U o
正常运行	109	109	110	63	63	66	4
A 相无电容	109.0	107.2	109.1	29.01	98.1	133.2	133.6
开口三角接 200W 灯	109.2	108.5	108.6	63.7	60.1	66.5	6.33
开口三角接 100W 灯	109.4	106.9	108.6	65.4	55.3	71.0	15.32
零序互感器	109.7	108.5	108.5	63.5	63.5	62.5	0.0
TV 中性点接 524 欧电阻	109.7	108.8	100.6	63.6	63.7	63.0	0.01
TV 中性点接 2220 欧电阻	110.6	109.6	109.5	64.0	63.8	63.6	0.001

结论：电压互感器中性点加装电阻，能有效限制铁磁谐振，效果最好。经过对比，建议选用南京创迪电力设备有限公司生产的LXQ系列消谐器，该系列消谐器阻值经过调校，能满足PT抗铁磁谐振的需求，安全可靠。