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10（6）～ 35kV中性点不接地电网中Y0接线 电磁式电压互感器（简称PT）中性点用消谐电阻器及附件的作用原理 1、概述 10（6）~35kV电网是电力系统数量最多的配电网，在城市的电网建设初期以及向农村供电的配电网，中性点大都不接地。这种中性点不接地方式的主要优点是：当电网发生单相接地故障时，故障路线可以继续运行，供电可靠性高。不像中性点直接接地或经小电阻接地系统，发生单相接地会立即断开故障线路。中性点不接地方式主要缺点是：过电压水平较高，不能及时判断故障线路等。好在这种电网电压不高，增加设备绝缘的费用占设备整体费用比重不大，故我国的绝大部分配电网都采用中性点不接地或经消弧线圈接地。因为电网中性点不接地，就没有固定中性点及三相电位，则相对地电压不稳定。请注意，这里是指三相对地电压，即相电压，不是线电压。中性点不接地电网的三相线电压仍是十分稳定，线电压是受电源电势的控制，只随负荷大小，变压器分接开关调整稍有变化。而相电压则变化很大。当一相金属性接地时，接地相电压为零，健全相电压升到原来的倍（稳定值）。若三相对地电容不对称（如局部断线），则中性点电位会偏移。若发生谐振，则中性点电位有可能偏移出线电压三角形的外面。但是金属性单相接地时，电网是不会发生压变铁磁谐振的，因为接地相电位已经固定在地电位，健全相电压为线电压所固定，线电压是不会因谐振而改变的。故接地时，三相电压都有各自的固定值。只有当接地消失后才会激发起压变铁磁谐振，谐振会导致三相相对地的电压高低变化，频率也呈多样性。为什么这里要反复说明这种认识，因为有一些现场人员总认为电网在接地时烧毁PT是谐振原因造成的。所以要反复说明，电网接地时是不会产生谐振的（不包括断线接地），中性点不接地电网产生铁磁谐振除了PT饱和原因还有其他原因，例如：线路断线，断线相对地电容与配电变压器会产生铁磁谐振，这里我们重点介绍Y0接线PT电感引起的铁磁谐振以及PT中性点用非线性电阻LXQⅢ型消谐电阻器的消谐原理及其特点。 2、中性点不接地电网中Y0接线PT引起铁磁谐振的简单机理 中性点不接地电网含有PT的简单三相对地电路如图1所示，中性点不接地的配电网中有主变和众多的配变，三相之间有很多金属通道，但三相对地的金属通道只有Y0接线PT，可见在电网的零序系统中，PT的电抗起主要作用。 图1 含有PT的简单三相对地电路 图1中abc为三相对称电势，C0为相对地电容。La、Lb、Lc为PT励磁电感，U0为中性点对地电压。用戴维南定理简化图1电路，先断开PT回路（虚线所示），由于三相C0相等，三相电势对称，U0=0， 故端部电压仍为abc。 而内阻为3 C0，图1三相电路图的等值电路为图2。 图2 PT谐振的等值电路图 从图2等值图可以明显看出是LC串联谐振回路。等值的3C0在零序回路中，故只会在零序回路内产生谐振。 当La=Lb=Lc时，U0=0，三相对称属于电网正常运行。当发生突然合闸、单相接地消失等激发条件时，使得某一相或两相PT中励磁电流急剧增大，铁芯饱和，三相电感不等，即La≠Lb≠Lc，就出现一定幅值的零序电压U0有了U0后三相PT中产生零序电流i0，经3C成 回路。当PT中流过零序电流i，PT所反应的阻抗为零序阻抗，设L0为PT三 图3 零序电压作用 相并联的等值零序电抗，R0为PT三相 下PT谐振等值电路 并联的等值电阻。图2等值电路的谐振 电路简化为图3。 当3C0在某一频率下，参数匹配恰当，即发生谐振。谐振的频率随C0的大小（即线路的长短），依次发生高次（2、3次）、基波、分次（1/2、1/3次）谐振。也有相互叠加产生的，如基波含有分次的谐振等。发生谐振时，三相对地电压忽大忽小。通过PT的电流远大于励磁电流，PT铁芯发出嗡嗡响声，时间稍长，就有可能因电流大过热而烧坏了PT。压变饱和谐振时，过电压幅值并不是很高，一般不会使其他设备绝缘受损（除非其他设备绝缘已经有严重缺陷）。当然PT烧坏时，若有电弧也会危及其他设备，将事故扩大，此类事故也曾有报道。 3、消除PT谐振的方法 在电力行标DL/T620-1997“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”中提出了限制PT铁磁谐振的措施有： 1） 选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器。这一条要求PT铁芯截面加大，PT成本提高，互感器厂家不会考虑，除非电力用户特别定制。 2） 减少同一系统中电压互感器中性点接地数量，除电源侧电压互感器高压绕组中性点接地外，其他电压互感器中性点尽可能不接地。这一条由电网运行所决定，只要有一组Y0 接线的PT都可能产生谐振。这里也要反复说明V形接线PT是不会因谐振而损坏的。