我國 35kV以下系統大多數采用中性點不接地運行方式,其母線上電磁式電壓互感器一次繞組成為中性點不接地電網對地的唯一金屬通道,電網相對地電容的充放電途徑必然通過電壓互感器一次繞組。當系統發生單相接地時,故障點會流過電容電流,健全相的電壓升高到線電壓,其對地電容上充以與線電壓相應的電荷。一旦接地故障消失,這時電流通路被切斷,而非接地相必須由線電壓瞬間恢復到正常相電壓水平。但是由于接地故障已斷開,非接地相在接地期間已經充電至線電壓下的電荷,就只有通過電壓互感器高壓繞組,經其原來接地的中性點進入大地,電壓互感器一次繞組中會出現數安培幅值的涌流,將電壓互感器
高壓熔絲熔斷。在這一瞬變過程中,電壓互感器高壓繞組中將會流過一個幅值很高的低頻飽和電流,使電壓互感器鐵芯嚴重飽和,飽和后的電電壓互感器感器勵磁電感變小,系統網絡對地阻抗趨于感性,此時若系統網絡的對地電感與對地電容相匹配,就形成三相或單相共振回路,可激發各種鐵磁諧振過電壓。另外電網中的單相弧光接地,由于雷擊或其他原因線路瞬時接地,使健全相電壓突然上升,產生很大的涌流,也會使電壓互感器燒毀。
國內通常的做法是在電壓互感器開口三角加裝微機消諧器(簡稱二次消諧)或PT中性點串一次消諧器(簡稱一次消諧)。 由單片機控制的微機消諧裝置,當發生諧振時,裝置的系統采集大約150ms左右的數據量,通過 FFT 變換分析出諧波成分及幅值,相應地投入“消諧電阻” 吸收諧振能量,消除鐵磁諧振。在消除諧振方面,存在滯后現象,長期單獨使用,對電壓互感器會造成損害。
一次消諧器以壓敏元件(電壓型)消諧器為主,在 PT 正常運行時,壓敏型阻抗極大,影響 PT 的測量精度;在持續長時間的弧光接地短路時,非線性電阻的熱容量難以滿足散熱要求,會發生熱擊穿;當諧振能力過大時,壓敏電阻呈現弱阻抗或導通狀態,根本無法消除諧振。
我公司研制的JZXX 主動式限流消諧器采用的是大容量熱敏元件,正常呈現低阻狀態,諧振能量越大阻值越大,限流效果越好,消諧速度也越快,可有效增強電壓互感器抗飽和能力,避免互感器燒毀。