1、ICS 29.240.01 F 23 备案号： 63143-2018 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 2045 2019 中性点不接地系统铁磁谐振防治技术导则 Guideline for ferromagnetic oscillation control technology of neutral non-grounded system 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 2045 2019 I 目 次 前 言. . II 1 范围. . 1 2 规范性引用文件. . 1 3 术语和定义. . 1 4 防治基本原则. . 3 5 防治
2、指标. . 3 6 防治技术. . 4 7 防治技术优选策略. . 5 8 防治设备选用. . 6 9 消谐性能检测. . 9 附录 A（资料性附录）一次消谐器消谐原理 . 13 附录 B（资料性附录）微机消谐装置消谐原理 . 1 4 附录 C（资料性附录）现场实测及试验室测试铁磁谐振波形 . 16 附录 D（资料性附录）中性点不接地系统 电容式电压互感器铁磁谐振仿真计算 . 19 DL / T 2045 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T1.12009 的规则起草。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业过电压与绝缘配合标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：云南电网有
3、限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、河北旭辉电气股 份有限公司、重庆大学、国网安徽省电力公司电力科学研究院、云南电网有限责任公司红河供电局、西 安交通大学、武汉大学、国网冀北电力有限公司电力科学研究院。 本标准主要起草人：刘红文、王科、张翠霞、贺子鸣、李瑞桂、杨庆、李昊、朱太云、段兵、刘学 忠、陈昌龙、彭珑。 本标准为首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心 （北京市宣武区白广 路二条一号， 100761） 。 DL / T 2045 2019 1 中性点不接地系统铁磁谐振防治技术导则 1 范围 本标准规定了 35kV及以下中性点不接地系统电磁
4、式电压互感器铁磁谐振的防治基本原则、防治指 标、防治技术、防治技术优选策略、防护设备选用和消谐性能检测方法。 本标准适用于 35kV及以下中性点不接地系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 20840.3 互感器 第 3部分：电磁式电压互感器的补充技术要求 GB/T 20840.5 2013 互感器 第 5部分：电容式电压互感器的补充技术要求 GB/T 50064 2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 DL/T 308
5、 2012 中性点不接地系统电容电流测试规程 DL/T 780 2001 配电系统中性点接地电阻器 DL/T 1057 2007 自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件 3 术语和定义 GB 20840.3、 GB/T 20840.5 2013、 GB/T 50064 2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 铁磁谐振 ferromagnetic oscillation 电力系统中电磁式电压互感器、变压器等铁磁元件与电容元件（包括杂散电容、补偿电容等）形成 的串联自激振荡。包括：分频谐振、工频谐振、高频谐振。 3.2 分频铁磁谐振 subharmonic ferromagnetic
6、 oscillation 自激振荡频率小于工频的铁磁谐振。 注：分频谐振表现为三相电压同时升高，过电压通常不超过最高运行相电压幅值 2倍，线电压正常。 3.3 工频铁磁谐振 power frequency ferromagnetic oscillation 自激振荡频率为工频的铁磁谐振。 注：工频谐振表现为两相电压升高，一相电压降低，过电压通常不超过最高运行相电压幅值的 2.5倍，线电压正常。 3.4 高频铁磁谐振 high frequency ferromagnetic oscillation 自激振荡频率大于工频的铁磁谐振。 注：高频谐振表现为三相电压同时升高，过电压通常不超过最高运行相电
7、压幅值的 3倍，线电压正常。 3.5 消谐器 harmonic eliminator 用于消除铁磁谐振的器件。 3.6 一次消谐器 primary harmonic eliminator DL / T 2045 2019 2 连接于电磁式电压互感器一次绕组中性点与地之间，用于消除铁磁谐振的器件。 3.7 二次消谐器 secondary harmonic eliminator 并接于电压互感器二次绕组，用于消除铁磁谐振的器件。如：消谐白炽灯、微机消谐装置等。 3.8 碳化硅消谐器 SiC harmonic eliminator 采用碳化硅压敏材料制成的具有非线性特性的一次消谐器，由金属电极、碳化
8、硅阀片、限压间隙及 防雨罩等组成。含限压间隙的为并联限压间隙碳化硅消谐器。 3.9 微机消谐装置 microcomputer harmonic eliminator 采用零序电流或零序电压判断是否发生铁磁谐振， 并自动投切并接于电压互感器二次开口三角绕组 阻尼电阻的装置。 3.10 四单元电压互感器组（ 4PT） four PT 三相电压互感器一次绕组中性点经一只单相电压互感器接地的电压互感器组。 注： 4PT 零序电压由接地电压互感器提供。 3.11 消弧线圈 arc suppression coil 装设于变压器或发电机的中性点，具有铁芯的电感线圈。 3.12 电容电流 capacity
9、current 电容电流指无消弧线圈补偿的中性点不接地系统发生单相金属性接地时的容性电流 I c 。 DL/T 308 2012，定义 3.2 3.13 铁磁谐振电流区间 ferromagnetic oscillation current interval 铁磁元件与电容元件发生串联自激振荡的电容电流区间。 3.14 非有效接地系统 non-effective grounding system 指中性点不直接接地的系统，包括中性点不接地、中性点低阻接地、中性点高阻接地和中性点谐振 接地。 3.15 中性点谐振接地方式 resonant neutral grounding method 系统中至
10、少有一根导线或一点经过电感接地，用于补偿系统单相对地故障电流的容性分量。 GB/T 50064 2014，定义 2.0.3 3.16 中性点低电阻接地方式 low-resistance neutral grounding method 系统中至少有一根导线或一点经过低电阻接地，系统等值零序电阻不小于 2倍系统等值零序感抗。 GB/T 50064 2014，定义 2.0.2 3.17 中性点高电阻接地方式 high-resistance neutral grounding method 系统中至少有一根导线或一点经过高电阻接地，系统等值零序电阻不大于系统单相对地分布容抗， 且系统接地故障电流小于
11、 10A。 GB/T 50064 2014，定义 2.0.1 4 防治基本原则 DL / T 2045 2019 3 4.1 中性点不接地系统或偶然脱离接地的非有效接地系统，所有一次中性点接地的电磁式电压互感器 应依据本标准进行铁磁谐振的防治。 4.2 同一系统中，除电源侧外不宜采用一次中性点接地的电磁式电压互感器。 4.3 中性点不接地系统铁磁谐振防治，应在满足电磁式电压互感器饱和拐点电压不低于 1.9U（额定 相电压）基础上合理选择电磁式电压互感器容量以增大一次绕组阻尼，依据系统电容电流大小和一次中 性点接地电磁式电压互感器组数， 采取避开谐振区域、 合理选择防治设备、 改变中性点接地方式
12、等措施。 4.4 避开铁磁谐振电流区间进行铁磁谐振防护时，采用调整运行方式增大系统电容电流方法，不应造 成相邻系统进入铁磁谐振区间；采用提高电磁式电压互感器励磁特性饱和点电压方法，应综合考虑精度 和制造难度等因素。 4.5 防治设备的选用应综合考虑系统的绝缘配合要求、供电可靠性、中性点电压位移大小及防治设备 的可靠性和经济性，采用一次消谐器、四单元电压互感器组（4PT）、二次消谐器及电容式电压互感器 时，应满足本标准第 8 章和第 9 章的要求。 4.6 改变中性点接地方式防治铁磁谐振应依据系统供电可靠性的要求，选择低电阻接地、高电阻接地 及谐振接地方式。 5 防治指标 中性点不接地系统其铁磁
13、谐振防治后，铁磁谐振时间 T（见表 4）之后的零序电压不应大于铁磁谐 振前正常运行零序电压的 10%，或零序电压振荡时间 T之后相邻两周波的相电压波动不应大于 5%。零序 电压变化值和相对地电压波动值通常以百分数表示，见式（ 1）。 00 0 0 = T UU U U 或 21 = TT UU U U .式（ 1） 式中： 0 U 铁磁谐振时间 T后的零序电压与谐振前零序电压相对变化量； 0T U 铁磁谐振时间 T后的零序电压； 0 U 铁磁谐振前零序电压； U 铁磁谐振时间 T后相邻两个周波的相电压相对变化量； 1T U 铁磁谐振时间 T后的第一个周波电压； 2T U 铁磁谐振时间 T后的第
14、二个周波电压； U 额定相电压。 6 防治技术 6.1 避开谐振区域 6.1.1 增大系统对地电容 增大系统对地电容使铁磁元件与电容元件（杂散电容、补偿电容等）的自激振荡频率降低，当电容 电流增大到一定程度时，铁磁元件与电容元件不再发生持续的铁磁谐振。 DL / T 2045 2019 4 增大系统对地电容的方法通常有：调整运行方式、母线上装设中性点接地的电容器组和架空线路更 换为电缆线路等。采用此防治方法时应综合考虑增大电容电流后对系统的影响。 10kV系统铁磁谐振电流区间约在 0-20A之间， 35kV系统铁磁谐振电流区间约在 0-10A之间，铁磁谐 振电流区间与铁磁谐振回路的阻尼及互感器
15、励磁特性饱和点电压有关；铁磁谐振回路的阻尼越小，铁磁 谐振电流区间越大，饱和拐点电压越低，铁磁谐振电流区间越大。 注：铁磁谐振电流区间是在饱和拐点电压为 1.9U ，及电磁式电压互感器一次绕组直流电阻 10kV为 280， 35kV为 10000条件下得出。 6.1.2 提高电磁式电压互感器饱和拐点电压 提高电磁式电压互感器饱和拐点电压，相当于使电磁式电压互感器不易饱和，在一定的电压及电容 电流下，自激振荡的频率降低，铁磁谐振不易维持，缩小了铁磁谐振电流区间。 6.1.3 合理选择电磁式电压互感器的容量 满足二次负荷的情况下，互感器的容量尽量小。 6.2 加装防治设备 6.2.1 一次消谐器
16、一次消谐器防治技术是在电磁式电压互感器一次绕组中性点与地之间接入电阻， 以增大零序回路阻 尼，消耗谐振回路能量，消除铁磁谐振。阻尼越大，铁磁谐振抑制效果越好。一次消谐器包括碳化硅消 谐器等，其原理参见附录 A。 6.2.2 二次消谐器 二次消谐器防治技术分为固定接入阻尼方式和自动接入阻尼的方式，分别如下： a）固定接入阻尼方式是在电压互感器开口三角绕组回路上接入固定的阻尼装置，如消谐白炽灯或 专门的消谐器件。 b）自动接入阻尼电阻的方式是通过零序电压或零序电流判断是否发生铁磁谐振，如发生铁磁谐振 则在电压互感器开口三角绕组回路上接入阻尼电阻（ 0 2），吸收铁磁谐振产生的能量。消除铁磁谐 振后
17、断开阻尼回路，如微机消谐装置，其原理参见附录 B。 6.2.3 4PT 将一次中性点接地的电磁式电压互感器更换为 4PT 的防治技术，该防治技术包括开口三角绕组短 路和开口三角绕组开路两种形式，分别如下： a） 开口三角绕组短路的 4PT防治技术： 将三相电压互感器二次侧开口三角绕组直接短接， 如图 1（ a） 所示。此种接线方式使零序回路中仅有零序电压互感器的磁化电感，从根本上破坏了产生铁磁谐振的条 件。 此种方式应防止开口三角回路电流过大导致互感器组烧损。 b）开口三角绕组开路的 4PT 防治技术：将三相电压互感器开口三角形绕组与零序电压互感器的二 次绕组正极性串联，如图 1（ b）所示。
18、此种接线方式零序回路中磁化电感有三相电压互感器和零序电 压互感器，增大了零序回路的阻抗，可缩小谐振区域。 此种方式开口三角绕组的电压对零序电压幅值有影响，可能零序电压继电器动作电压要重新整定。 DL / T 2045 2019 5 （ a） 开口三角短路 （ b） 开口三角开路 图 1 4PT接线方式 6.2.4 电容式电压互感器 将一次绕组中性点接地的电磁式电压互感器更换为电容式电压互感器， 该防治技术利用电容式电压 互感器的参数特性改变了系统的谐振区间。 另外，利用电容式电压互感器的阻尼装置可抑制中间变压器铁磁单元与电容之间的铁磁谐振。阻尼 装置接入每相二次绕组两端，正常情况下阻尼装置阻抗
19、很高，相当于开路，铁磁谐振时阻尼装置投入吸 收谐振能量。 6.3 接地方式选择 6.3.1 谐振接地 电源中性点经电感接地（如：经消弧线圈接地），提供引发铁磁谐振能量释放的零序通道，使系统 中的非线性电感不会因饱和而发生铁磁谐振。适用于供电可靠性要求高的场合。 6.3.2 电阻接地 电源中性点经电阻接地，分为中性点高电阻接地和低电阻接地。 电源中性点经高电阻接地，提供零序阻尼吸收铁磁谐振能量。适用于供电可靠性要求高的场合，可 降低间歇性接地过电压。 电源中性点经低电阻接地，将引起铁磁谐振的零序电压限制在很低的范围，使系统中的非线性电感 不会因饱和而发生铁磁谐振。适用于供电可靠性要求不高或能保证
20、供电可靠性的场合。 7 防治技术优选策略 中性点不接地系统或偶然脱离接地的非有效接地系统， 所有一次中性点接地的电磁式电压互感器在 满足互感器励磁特性饱和拐点电压不低于 1.9U 及合理选择互感器容量增大一次绕组阻尼的基础上，应 依据图 2给出的防治技术优选策略进行铁磁谐振防治。 DL / T 2045 2019 6 图 2 防治技术优选策略 8 防治设备选用 8.1 一次消谐器 8.1.1 选用 一次消谐器通常选用碳化硅消谐器，其选用依据如下： a）全绝缘电磁式电压互感器宜采用不带限压间隙消谐器。 b）分级绝缘电磁式电压互感器应采用带限压间隙消谐器。 8.1.2 选型 碳化硅消谐器应能承受工
21、频电流 200mA（有效值）持续 120min的作用，电流作用前后消谐器的主 要技术参数应满足表 1要求。 DL / T 2045 2019 7 表 1 6kV35kV碳化硅消谐器技术参数 系统标称电压 技术参数 10kV（ 6kV） 35kV（ 20kV） 工频电流 1mA（峰值 / ） 下电压 U 1mA （峰值 / ） /V 280 350 800 1000 工频电流 10mA（峰值 / ）下电压 U 10mA （峰值 / ） /V 800 1000 2000 2500 直流电流 1mA下的直流电压 /V 280 350 800 1000 直流电流 10mA下的直流电压 /V 800 1
22、000 2000 2500 非线性系数 0.3 0.45 0.25 0.40 下限 /V 1500 3000 工频放电电压 1 上限 /V 2200 4000 注 1：工频放电电压仅适用于并联限压间隙碳化硅消谐器。 8.2 二次消谐器 8.2.1 选用 二次消谐器宜选用微机消谐装置。 对于微机消谐装置应具有防止间歇性接地及电磁式电压互感器损 坏时装置频繁动作的措施，其选用依据如下： a）采用一次消谐器后导致电压不平衡或零序电压超出保护整定值时； b）采用一次消谐器后导致电磁式电压互感器一次中性点绝缘损坏时； c）防护断线谐振或电磁式电压互感器仅两相运行情况下的铁磁谐振时。 8.2.2 选型 固
23、定接入阻尼的二次消谐器可选择额定电压为 220V，额定功率为 200 700W的白炽灯。 微机消谐装置的阻尼电阻投切开关应选择过零关断的电力电子开关，装置采样率不小于 10k，具备 区分接地和谐振及波形记录功能，主要技术参数应满足表 2的要求，并依据本标准 9的要求进行消谐性能 检测。 表 2 微机消谐装置主要技术参数 类型 阈值范围 消谐电阻投入 时间 /t 消谐电阻 /R 基于零序电压检测的 微机消谐装置 0 200V（有效值） 基于零序饱和电流检 测的微机消谐装置 0 20A（峰值） 30 200ms 0 2 注 1：消谐电阻投入时间指消谐电阻接入电压互感器开口三角绕组的持续时 间。 注
24、 2：宜选择通过检测电磁式电压互感器饱和电流判断铁磁谐振的微机消谐装 置，如确定不接地系统仅发生分频谐振，可选用检测电压互感器二次开口三 DL / T 2045 2019 8 角绕组零序电压判断铁磁谐振的微机消谐装置。 8.3 电容式电压互感器 8.3.1 选用 电容式电压互感器选用依据如下： a） 35kV及以上中性点不接地系统可选用电容式电压互感器。 b） 10kV及以下中性点不接地系统不宜选用电容式电压互感器。 8.3.2 选型 电容式电压互感器性能应满足 GB/T 20840.5 2013的要求，并依据本标准第 9章的要求进行消谐性 能检测。 8.4 4PT 8.4.1 选用 4PT的
25、选用依据如下： a） 10kV及以下中性点不接地系统可选用 4PT防护方式。 b）中性点不接地系统中仅存在 1组接地的电磁式电压互感器，宜选用开口三角绕组短路接线的 4PT 防治方式。 c）选用开口三角绕组开路接线的 4PT防治方式，宜在开口三角回路加装微机消谐装置。 注：选用开口三角绕组短路接线的 4PT防治方式，宜将不接地系统中所有监测母线、线路相对地电压的电磁式电压 互感器进行 4PT防护方式改造。 8.4.2 选型 开口三角绕组短路接线的 4PT防治方式，三相电压互感器应为全绝缘，二次侧开口三角绕组应满足 极限输出容量要求；零序电压互感器饱和拐点电压不低于 1.9倍系统相对地电压；三相
26、电压互感器和零 序电压互感器技术性能应满足 GB/T 20840.3的要求。 开口三角绕组开路接线的 4PT防治方式，三相电压互感器应为全绝缘，零序电压互感器饱和拐点电 压不低于 1.9倍系统相对地电压；三相电压互感器和零序电压互感器技术性能应满足 GB/T 20840.3的要 求。 8.5 消弧线圈 8.5.1 选用 消弧线圈选用依据如下： a）消弧线圈选用应进行技术经济比较，如不接地系统频繁发生铁磁谐振，可选择消弧线圈接地， 其消弧线圈应选用预调式。 b）防护断线谐振或电磁式电压互感器仅两相运行方式下的铁磁谐振时，可选用消弧线圈； 8.5.2 选型 消弧线圈性能应满足 DL/T 1057
27、2007中第 8章的要求，且补偿时脱谐度应小于 10%，中性点位移电 压不超过相电压的 15%。 8.6 中性点接地电阻器 8.6.1 选用 DL / T 2045 2019 9 电阻器选用依据如下： a） 6kV 10kV不接地系统，当系统电容电流小于 7A，可采用高电阻接地方式防护铁磁谐振，且应 保证单相接地故障总接地电流不大于 10A。 b） 6kV 10kV不接地系统，在保证供电可靠性的前提下，可采用低电阻接地方式防护铁磁谐振。 8.6.2 选型 电阻器性能应满足 DL/T 780 2001中第 4章的要求。 9 消谐性能检测 9.1 一般要求 本试验是针对微机消谐装置及电容式电压互感
28、器的消谐性能检测。 微机消谐装置试验时，在铁磁谐振期间，应严格控制时间，以免因消谐设备消谐失败，导致试验电 磁式电压互感器损坏。 电容式电压互感器试验时，在铁磁谐振期间，应严格控制时间，以免因消谐部件消谐失败，导致试 验电容式电压互感器中间变压器损坏。 电容式电压互感器试验时，应将试验用的电磁式电压互感器拆除，以免影响试验结果的判断。电容 式电压互感器消除铁磁谐振的阻尼电阻在油箱中，不能采用将阻尼电阻取掉，在通过试验确定需要进行 的试验工况，可通过仿真计算得到试验电容参数或在谐振区间范围内均分电容电流计算出试验电容，其 试验工况不少于 5个。 注：电容式电压互感器 GB/T 20840.5 2
29、013中 6.502要求的铁磁谐振试验，考虑了中间变压器电磁单元与分压电容单 元间的铁磁谐振，未考虑中性点不接地系统电气设备及线路对地杂散电容对铁磁谐振的影响。本试验是中性点不接地系 统铁磁谐振试验的补充。 9.2 试验接线 对于微机消谐装置消谐性能检测，依据图 3所示连接试验电路；对于电容式电压互感器消谐性能检 测，试验时用电容式电压互感器替换试验电磁式电压互感器（ PT）。试验电源要求见 9.3，试验变压器、 试验电磁式电压互感器、录波装置要求见 9.4，试验电容器按照试验要求选择。 说明： T试验变压器； PT试验电磁式电压互感器； QF1三相高压断路器； QF2单相高压断路器； QF3
30、 低压断路器； C试验电容器； FU电磁式电压互感器用熔断器； CT零序电流互感器。 DL / T 2045 2019 10 图 3 消谐性能检测接线 9.3 试验电源及录波装置 9.3.1 试验电源 电源电压波形应为频率为 50Hz 的正弦波，频率偏差应不大于 1%，总谐波含量不超过 5%，偶次谐 波含量不超过 1%。 三相电源电压应近似对称；连续的最高相电压比最低相电压应不高于 1%。 10kV 试验电源容量不小于 500kVA， 35kV 试验电源容量不小于 800kVA。 9.3.2 录波装置 录波装置采样精度不大于 1%，采样率不低于 10k，包括三相电压、零序电压采集通道和零序电流
31、采 集通道。 9.4 试验设备 9.4.1 试验变压器 10kV 铁磁谐振试验，试验变压器容量应不小于 300kVA。 35kV 铁磁谐振试验，试验变压器容量应不小于 500kVA。 9.4.2 试验电磁式电压互感器 电磁式电压互感器励磁特性饱和点电压不低于 1.9U ，一次绕组直流电阻、剩余绕组极限输出容 量应满足如下规定： a） 10kV 电磁式电压互感器一次绕组直流电阻应不大于 300，剩余绕组的额定热极限输出不小于 300VA。 b） 35kV 电磁式电压互感器一次绕组直流电阻应不大于 10000，剩余绕组的额定热极限输出不小 于 300VA。 注：电容式电压互感器消谐性能检测将电容式
32、电压互感器替换电磁式电压互感器，对 9.4.2 无要求。 9.5 试验步骤 9.5.1 微机消谐装置 推荐的试验电容量参考值见表 3，必要时，可通过改变电容量得到所需的工频谐振和分频谐振。典 型波形参见附录 C。 应在 1.0U 和 1.1U 电压下进行铁磁谐振， U 为系统额定相电压。 铁磁谐振的激发宜采用单相接地故障恢复，也可以采用其他方式，如采用冲击扰动方式。 表 3 试验电容量参考值 铁磁谐振试验电容量参考值（每相对地电容值） 谐振类型 10kV 35kV 1/4分频谐振 3F 0.4F 1/2分频谐振 0.4F 0.2F 工频谐振 0.08F 0.08F 注 1：铁磁谐振试验每相电容
33、的选择应满足防护工频谐振、分频谐振，分 频谐振应包括 1/2分频谐振和 1/4分频谐振。 注 2：工频谐振零序电压频率在（ 505） Hz范围内， 1/2分频谐振零序电压 频率在（ 253） Hz范围内， 1/4分频谐振零序电压频率在（ 123） Hz范围 DL / T 2045 2019 11 内。 试验步骤如下： a）将微机消谐装置接入试验电路中，依据表 3 的谐振类型选择试验电容器的电容量。 b）将微机消谐装置关闭，调整电压到需要的试验电压，采用单相接地故障恢复方式激发铁磁谐振，得 到稳定的铁磁谐振（应连续 3 次均可激发铁磁谐振，否则调整试验电容器的电容量） ，记录铁磁谐振波 形。 c
34、）打开微机消谐装置，并使用单相接地故障恢复激发铁磁谐振，记录消谐波形。 注：试验时，应严格控制铁磁谐振时间，铁磁谐振的持续时间不宜超过 10s。 9.5.2 电容式电压互感器 35kV 电容式电压互感器消谐性能检测，宜在 2A、 4A、 6A、 8A 和 10A 电容电流下测试，试验电 容电流偏差不宜超过 0.5A，铁磁谐振典型波形参见附录 D。 应在 1.0U 、 1.1U 电压下进行铁磁谐振， U 为系统额定相电压。 铁磁谐振的激发宜采用单相故障恢复，也可以采用其他方式，如采用冲击扰动方式。 试验步骤如下： a）用电容式电压互感器代替试验电磁式电压互感器接入试验电路中，依据试验电容电流大小
35、选择 试验电容器的电容量。 b）调整电压到需要的试验电压，采用单相接地故障恢复方式激发铁磁谐振，记录波形。 注：试验时，应严格控制铁磁谐振时间，铁磁谐振的持续时间不宜超过 10s。 9.6 试验记录要求 检测饱和电流型微机消谐装置消谐性能检测应记录三相电压、零序电压和零序电流。 检测零序电压型微机消谐装置及电容式电压互感器消谐性能检测应记录三相电压和零序电压。 微机消谐装置应记录铁磁谐振预先调节好的波形和消谐过程波形。 应记录铁磁谐振激发前 100ms、激发后 1s内的波形。 9.7 试验判断准则 在试验要求的每一试验电容下，消谐性能检测在相电压分别为 1.0U 、 1.1U 时，零序电压振荡
36、时间 T之后的零序电压相对变化量U 0 或振荡时间 T之后相邻两周波的相电压相对变化量U应能连续 3次满 足表 4要求。 在任一试验电压和电容下，如试验波形不满足表 4的要求，则判定微机消谐装置或电容式电压互感 器消谐性能不满足要求。 表 4 消谐性能检测试验要求 一次电压 U r （方均根值） 零序电压振荡时间 T 振荡时间 T后的U 0 或U 1.0U r 0.2s 10%或 5% 1.1U r 0.5s 10%或 5% DL / T 2045 2019 12 附录 A （资料性附录） 一次消谐器消谐原理 连接在电磁式电压互感器中性点与地之间的一次消谐器，一次接线示意图及零序等效回路如图
37、A.1 所示。 （ a）一次消谐器接线示意图 （ b）铁磁谐振等效回路 PT电磁式电压互感器； Rx一次消谐器； C电网对地等效电容； L电磁式电压互感器等效励磁电感。 图 A.1 一次消谐器接线及铁磁谐振等效回路 一次消谐器接线： 图 A.1（ a）一次消谐器连接于电磁式电压互感器一次绕组与地之间， N点电压为 U R ，当系统发生单 相接地、雷电和操作冲击时，其 U R 的大小由一次消谐器阻值 Rx决定。 一次消谐器的接入抬高了电磁式电压互感器 N端的电压，对于分级绝缘电磁式电压互感器使用一次 消谐器防护铁磁谐振，应考虑电磁式电压互感器 N端绝缘问题。 一次消谐器可采用固定电阻器或碳化硅非
38、线性电阻器， 研究表明碳化硅非线性电阻器对于限制电磁 式电压互感器 N端电压有明显作用。而使用固定电阻器对于电磁式电压互感器 N端绝缘很不利，使用固 定电阻器应采用全绝缘电磁式电压互感器。 一次消谐器的消谐原理： 铁磁谐振零序等效回路图 A.1（ b），正常运行情况下，电磁式电压互感器的励磁电感 L大于系统对 地杂散电容的容抗，此时电路处于稳态。当电磁式电压互感励磁阻抗两端电压突然升高时，可使互感器 铁芯饱和出现励磁涌流，感抗随之减小，当感抗降低至等于容抗时，符合谐振发生条件，形成铁磁谐振 回路。一次消谐器相当于在铁磁谐振回路中接入电阻 R X ，起到限制电磁式电压互感器承受的电压及吸 收铁磁
39、谐振产生能量的作用。 一次消谐器电阻值 R X 越大，对于铁磁谐振的抑制效果或消谐效果越好，当 R X 趋于无穷大时，电磁 式电压互感器一次绕组中性点对地绝缘，铁磁谐振回路断开，铁磁谐振将不会发生。然而，为监视系统 对地绝缘， R X 取值不能太大， R X 取值太大将影响电磁式电压互感器监测单相接地的灵敏度。使用一次 消谐器时，分级绝缘电磁式电压互感器一次绕组的中性点绝缘水平应特殊考虑。 当系统中存在不平衡的零序电压时，一次消谐器的消谐性能将变弱。 DL / T 2045 2019 13 附录 B （资料性附录） 微机消谐装置消谐原理 二次消谐器依据电磁式电压互感器开口三角回路接入阻尼电阻的
40、方式分为微机消谐装置 （自动接入 阻尼电阻）和固定接入的消谐器件（白炽灯）。 微机消谐装置是通过监测电磁式电压互感器开口三角回路电压或一次绕组零序饱和电流判断是否 发生铁磁谐振，如发生铁磁谐振则在电磁式电压互感器开口三角回路接入阻尼电阻，接入时间约为 20ms 200ms之间， 不宜大于 200ms。 消除铁磁谐振后， 断开阻尼电阻， 阻尼电阻的大小一般为 0 10。 （ a）检测零序电流型 （ b）检测零序电压型 PT电磁式电压互感器； R阻尼电阻； K阻尼电阻投切开关； TA电流互感器； U 0 零序电压； I 0 零序电流。 图 B.1 微机消谐装置原理 检测零序电流判别型微机消谐装置（
41、检测电磁式电压互感器饱和型微机消谐装置）见图 B.1(a)，通 过连接在电磁式电压互感器一次绕组尾端与地之间的电流互感器 TA检测引起电磁式电压互感器铁磁谐 DL / T 2045 2019 14 振的饱和脉冲电流 I 0 ，包括脉冲幅值、脉冲宽度等饱和电流特征参量，判断是否发生铁磁谐振，发生铁 磁谐振则控制投切开关 K接入阻尼电阻 R。 检测零序电压判别型微机消谐装置见图 B.1(b)，通过监测电磁式电压互感器开口三角回路零序电压 U 0 ，包括频率和幅值等开口三角电压 U 0 的特征参量，频率低于 50Hz为分频谐振，频率高于 50Hz为高频 谐振，发生铁磁谐振则控制投切开关 K接入阻尼电
42、阻 R。因工频谐振的频率近视等于系统频率，检测零 序电压判别型微机消谐装置对于工频谐振存在不能识别的问题。 DL / T 2045 2019 15 附录 C （资料性附录） 现场实测及试验室测试铁磁谐振波形 变电站现场实测和试验室模拟测试中性点不接地系统电磁式电压互感器铁磁谐振，记录到了分频 谐振、工频谐振。在铁磁谐振的模拟试验中，每相试验电容 0.045uF，出现了 75Hz的高频分量，没有测 试到稳定的高频谐振。 图 C.1是在某变电站故障录波系统在线记录的 10kV电磁式电压互感器 1/2分频铁磁谐振波形， 零序电 压频率约为 25Hz，谐振期间三相电压峰值最大分别为 17.25kV、
43、16.8kV、 17.6kV。 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 -10 0 10 -20 0 20 -20 -10 0 10 20-20 -10 0 10 20 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 U0 (kV) t (s) Uc ( k V ) Ub (k V ) Ua ( k V) 图 C.1 在线实测的 1/2铁磁谐振波形 图 C.2是在某变电站故障录波系统在线记录的 35kV电磁式电压互感器工频铁磁谐振波形，零序电压 频率约为 50Hz，谐振期间三相电压峰值最大分别为 27.5kV、 23.3kV、 27.6kV。 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 -4 -2 0
44、2 4 -40 -20 0 20 40 -20 0 20 -40 -20 0 20 40 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 U0 (k V ) t (s) Uc (k V ) Ub (k V ) Ua (k V ) 图 C.2 在线实测的工频铁磁谐振波形 图 C.3是试验室模拟 10kV下每相对地电容 1.7uF时，电磁式电压互感器饱和拐点电压分别为 109V、 111V、 112V的 1/2分频谐振，零序电压频率约为 25Hz，电磁式电压互感器一次绕组的电流峰值 I a 、 I b 、 I c 分别为 9.6A、 9A、 9A，三相电压峰值最大分别为 19.7kV、 18.5kV、
45、18.7kV。 DL / T 2045 2019 16 600 700 800 900 -10 0 10 -10 0 10 -10 0 10 -20 0 20 -20 0 20 -20 0 20 -20 -10 0 10 20 600 700 800 900 Ic (A ) t(m s) Ib ( A ) Ia ( A ) U0 ( k V ) Uc ( k V) Ub (kV) Ua (kV) 图 C.3 试验模拟的 1/2分频铁磁谐振波形 图 C.4是试验室模拟 10kV下每相对地电容 2.3uF时，电磁式电压互感器饱和拐点电压分别为 109V、 111V、 112V的 1/4分频铁磁谐振，零序电压频率约为 12Hz，电磁式电压互感器一次绕组的电流峰值 I a 、 I b 、 I c 分别为 9.6A、 10A、 10A，三相电压峰值最大分别为 14.9kV、 15.8kV、 15.9kV。 600 700 800 900 -10 -5 0 5 10-10 -5 0 5 10-10 -5 0 5 10-10 -5 0 5 10-20 -10 0 10 20-20 -10 0 10 20-20 -10 0 10
