谐振过电压

当系统进行操作(例如断路器的操作或不同期动作)或发生故障(例如不对称接地故障或断线故障)时，系统中的电感、电容元件可形成多种频率的振荡回路。当外加的强迫振荡频率等于振荡系统中的某一自由振荡频率时，就会出现周期性的或准周期性的谐振现象，此时发生谐振的那个谐波电压的幅值和谐波电流的幅值将急剧上升。 谐振是一种稳态性质的现象，虽然在某些情况下，谐振现象不能自保持，在发生后经一段短促的时间，会自动消失，但也可稳定存在，直到破坏谐振条件为止。因此谐振过电压的危害性既决定于其幅值的大小，也决定于持续时间的长短。当系统产生谐振时，可能因持续的过电压而危及电气设备的绝缘，也能因持续的过电流而烧毁小容量的电感元件设备(如电压互感器)，还会影响保护装置的工作条件(如影响避雷器的正常运行)。运行经验表明，谐振过电压可在各种电压等级的电网中产生。在35kV及以下的电网中，由谐振造成的事故较多，需要特别重视。在电网设计时及进行操作前，要作一些估计和安排，尽量避免谐振的发生或缩短谐振存在的时间。

电力系统中的有功负荷是阻尼振荡和谐振过电压的有利因素，所以通常只有在空载或轻载的情况下才会发生谐振。但对零序回路参数配合不当而形成的谐振，系统的正序有功负荷是不起作用的。 电力系统中的电容和电阻元件，一般可认为是线性参数。可是电感元件则不然。由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振将有三种不同的类型:

(1)线性谐振。谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈，其铁芯中有气隙)和系统中的电容元件所组成。在正弦电源作用下，当系统自振频率与电源频率相等或接近时，将产生线性谐振。 (2)铁磁谐(非线性谐振)。谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统中的电容元件组成。受铁芯饱和的影响，铁芯电感元件的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。

(3)参数谐振。谐振回路由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在X-x间周期性变化)和系统电容元件(如空载线路)组成。当参数配合恰当时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成参数谐振。