技術(shù)交流過電壓保護

1、過電壓保護技術(shù)交流資料1：高電壓技術(shù)中國電力出版社，作者：周澤存、沈其工、方瑜、王大忠資料2：過電壓保護原理與運行技術(shù)中國電力出版社，作者：陳慈萱。資料3：國網(wǎng)武漢高壓研究院產(chǎn)品功能試驗報告（2007）電器字第189號）。前 言在資料2前言這樣描述：“電力系統(tǒng)的工作可靠性是與其絕緣水平和過電壓大小密切相關(guān)的。據(jù)統(tǒng)計，在電力系統(tǒng)各種事故中，絕緣事故占主導(dǎo)地位，而在絕緣事故中由于過電壓引起的事故又占主導(dǎo)地位。過電壓保護工作做好了，不僅可以使電力系統(tǒng)安全運行，而且還能降低電力系統(tǒng)的造價與運行維護的工作量”。一、 過電壓的危害及產(chǎn)生的根源1、危害過電壓是電力系統(tǒng)安全運行最大殺手，系統(tǒng)故障及事故都是由過

2、電壓引起。過電壓不僅造成事故且加速系統(tǒng)絕緣累積老化，而且直接引發(fā)絕緣擊穿發(fā)生故障，對電力系統(tǒng)安全運行造成嚴(yán)重危害。2、過電壓產(chǎn)生的根源系統(tǒng)受到的“激勵”能量注入到系統(tǒng)電感、電容中，電感電容儲存的非工頻能量相互交換產(chǎn)生過電壓，系統(tǒng)存在很小的電阻消耗此能量，經(jīng)過7001500ms完全消失。二、 過電壓的分類過電壓分為：內(nèi)部過電壓和外部過電壓。內(nèi)部過電壓分為：工頻過電壓、操作過電壓、諧振過電壓、斷線諧振過電壓、PT飽和過電壓、單相弧光接地過電壓等。外部過電壓：雷擊過電壓或者說大氣過電壓。這里要強調(diào)的是：內(nèi)部過電壓是以相電壓為基數(shù)，單相弧光接地3.5倍；一般操作過電壓2.8倍（電容器開斷過電壓有可能超

3、過），內(nèi)部過電壓避雷器是不允許動作的，也就是說單相弧光接地3.5倍過電壓避雷器不允許動作，2.8倍的操作過電壓避雷器更不能動作。電容器開斷過電壓有可能很高，標(biāo)準(zhǔn)圖集才使用避雷器。相間沒有過電壓。所有的高電壓技術(shù)書只談相對地過電壓，而不談相間過電壓，是因為相間沒有過電壓。因為相間有有功負荷，負荷就有電阻成分，不可能產(chǎn)生過電壓。組合式過電壓保護器保護相間過電壓純屬偽命題。圖1 相間電路等效圖 將上圖等效為一個RLC二階串聯(lián)電路，將是一個過阻尼電路，不可能產(chǎn)生過電壓。外部過電壓是以線電壓為基數(shù)，避雷器U1mA參考電壓是線電壓的2.3倍，內(nèi)部過電壓不允許避雷器動作，3.5/3 = 2.02 這是避雷器

4、U1mA的參考電壓理論依據(jù)，根據(jù)運行經(jīng)驗及考慮電壓波動，因此，U1mA參考電壓是線電壓的2.3倍。內(nèi)部操作過電壓2.8倍的相電壓 = 2.8/3 = 1.62倍的線電壓，1.62遠小于2.3，用氧化鋅制作“過電壓尖峰吸收器”根本不可能吸收操作過電壓。過電壓抑制柜（聚優(yōu)柜）純屬一個玩概念的產(chǎn)品，就是PT、避雷器柜。自脫離避雷器用在中性點不接地系統(tǒng)純屬玩概念聽起來很完美，避雷器損壞后脫離系統(tǒng)。在標(biāo)準(zhǔn)中避雷器是不允許放在小容量高壓熔斷器下側(cè)的，如電壓互感器的熔斷器下側(cè)，這是因為雷擊放電電流很大（幾kA），高壓熔斷器瞬間熔斷，造成系統(tǒng)失去避雷保護。再者中性點不接地系統(tǒng)即使金屬性接地流過接地點的電流就是

5、系統(tǒng)電容電流，自脫離的熔斷器額定電流到底選多大，5A、10A、20A電容電流的系統(tǒng)，自脫離熔斷器怎么選？氧化鋅一次消諧器是一個玩概念的產(chǎn)品氧化鋅都有一個U1mA參考電壓的門檻值，單相弧光接地時安裝在PT中性點的氧化鋅一次消諧器不允許動作，否則會發(fā)生爆炸，因此它的必須躲過單相弧光接地中性點最大的過電壓，U1mA設(shè)置會很高，PT鐵磁諧振時，氧化鋅一次消諧器就不可能動作。中性點虛擬接地過電壓保護裝置原理一、供電系統(tǒng)可以等效為一個RLC二階電路如圖2，為一段母線的供電一次圖。圖2 圖2的供電系統(tǒng)圖，可以等效為圖2，一條供電線路。圖3 圖3中，由于負載為中性點不接地，系統(tǒng)輸電線路對地，可以等效為一個RL

6、C電路，如圖4.圖4RLC電路根據(jù)電路中R的大小可以分為： 過阻尼。 R大于臨界值時 臨界阻尼； R等于臨界值時 欠阻尼； R小于臨界值時 零阻尼情況 R = 0二、 欠阻尼如圖3，這里不再累述二階電路的推計算過程，我們直接引用二階電路的結(jié)論。固有角頻率，也稱無耗角頻率：衰減系數(shù)：（或用µ表示）衰減振蕩角頻率，也稱有耗角頻率：可以定性分析：若電路中L、C一定， R越小， 衰減系數(shù)µ就越小，振蕩頻率 wd 就越大。電路過渡過程的振蕩性就會越強，過渡過程時間也會越長，電壓和電流衰減越慢，電壓和電流振蕩越劇烈。 可以想象，若R0，則過渡過程會無休止地進行下去。 R越大，衰減系數(shù)&

7、#181; 就越大，振蕩頻率wd 就越小大。電路過渡過程的振蕩性就會越小，過渡過程時間也會越短，電壓和電流衰減越快，電壓和電流振蕩越不劇烈。L、C具有記憶功能，當(dāng)系統(tǒng)運行狀態(tài)改變時記憶改變前一刻的能量，然后L、C交換能量振蕩產(chǎn)生過電壓，R具有阻尼L、C交換，擬制L、C振蕩電壓的幅值，隨著R的增大，R決定著衰減速度，L、C振蕩衰減越快振蕩電壓越小，振蕩頻率越低，直至過阻尼。三、 供電系統(tǒng)是欠阻尼的二階電路供電系統(tǒng)中由于輸電線路中的電阻成分R消耗有功功率，因此系統(tǒng)中R越小越好，因此系統(tǒng)中R的阻尼極小，系統(tǒng)處在嚴(yán)重的欠阻尼狀態(tài)，且系統(tǒng)L、C振蕩衰減很慢，這就帶來系統(tǒng)的過電壓水平高，系統(tǒng)不穩(wěn)定容易發(fā)生

8、諧振等。供電系統(tǒng)中由于輸電線路中的電阻成分R極小是系統(tǒng)各種過電壓的根源。高電壓技術(shù)指出：系統(tǒng)無耗自振頻率0= 1/LC，衰減系數(shù)=R/2L，當(dāng)0是電源頻率整倍數(shù)時，系統(tǒng)如有風(fēng)吹草動，就會發(fā)生事故。有些系統(tǒng)當(dāng)操作人員拉開開關(guān)突然進線跳閘，就是屬于這類情況。高電壓技術(shù)給出了系統(tǒng)過電壓水平與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系圖，如圖5。從圖中可以看出，當(dāng)/0 > 0.3時，系統(tǒng)諧振的過電壓水平就小于相電壓的2.0倍。但是，多數(shù)系統(tǒng)的/0 < 0.2，系統(tǒng)諧振時過電壓水平很高，其操作過電壓水平很高，以致系統(tǒng)絕緣無法承受而發(fā)生故障及事故。圖5/0的比值決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對于架空線路供電系統(tǒng)送電距離長有較大的R

9、，且架空線路對地電容很小，而對企業(yè)變電所送電距離很短有很小的R，且電纜線路對地電容很大，因此，企業(yè)變電所設(shè)計更要注意系統(tǒng)可能出現(xiàn)線性諧振，系統(tǒng)操作、不對稱接地故障、斷線（熔斷器一相、二相熔斷）時系統(tǒng)發(fā)生線性諧振。總之，如果使系統(tǒng)系統(tǒng)的/0 > 0.3，系統(tǒng)的各種過電壓水平就會很低，系統(tǒng)就會穩(wěn)定。四、中性點虛擬接地抑制系統(tǒng)過電壓的的工作原理供電系統(tǒng)中由于輸電線路中的電阻成分R消耗有功功率，因此系統(tǒng)中R越小越好，因此系統(tǒng)中R的阻尼極小，系統(tǒng)處在嚴(yán)重的欠阻尼狀態(tài)。這是供電系統(tǒng)各種過電壓的根源。如何增大系統(tǒng)中的電阻成分R，阻尼系統(tǒng)L、C振蕩，使L、C振蕩快速衰減。又如何使這個增加的電阻成分不消耗

10、有功功率，這正是中性點虛擬接地裝置實現(xiàn)的功能。結(jié)構(gòu)原理：使用特殊材料的變壓器形成開口三角接入大功率電阻，功率幾幾十kVA，向系統(tǒng)注入一個電阻，這個電阻對工頻不存在，對非工頻存在。工作原理：中性點虛擬接地裝置增大系統(tǒng)中的電阻成分R，使系統(tǒng)系統(tǒng)的/0 > 0.3，阻尼系統(tǒng)L、C振蕩，降低L、C振蕩頻率，使L、C振蕩快速衰減，或者說使系統(tǒng)處于過阻尼的狀態(tài)，從而抑制系統(tǒng)各種過電壓，實現(xiàn)全面系統(tǒng)過電壓保護，從源頭消除各種過電壓。PT有開口三角，三相工頻之和等于0，非工頻之和不等于0，但是開口的功率只有50100VA，無法快速消耗“激勵”能量。從電路圖的角度分析，中性點虛擬接地裝置相當(dāng)于在等效的圖3

11、電路圖的基礎(chǔ)上，在線路與地之間并聯(lián)一個電阻R1， 如圖6。圖6把圖7的電路等效為RLC串聯(lián)電路，如圖7，從電路知識得出結(jié)論：R越小，等效后的R越大，使得系統(tǒng)的/0 > 0.3，對系統(tǒng)的LC振蕩有效阻尼。圖7總之，中性點虛擬接地裝置，正是加大系統(tǒng)的阻尼電阻，阻尼系統(tǒng)LC交換能量，消耗系統(tǒng)LC儲存的能量，從源頭消除系統(tǒng)各種過電壓，實現(xiàn)主動式過電壓保護，全面治理系統(tǒng)各種過電壓。預(yù)防系統(tǒng)故障及事故發(fā)生，大幅度降低系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，提高系統(tǒng)運行安全性、可靠性，延長系統(tǒng)壽命。中性點虛擬接地裝置的功能：1、杜絕PT鐵磁諧振；2、實現(xiàn)弧光接地消弧；3、操作過電壓小于2.5倍（相電壓）；4、消除系統(tǒng)線性

12、諧振；5、消除系統(tǒng)斷線諧振；6、消除系統(tǒng)參數(shù)諧振；7、與避雷器配合，快速吸收避雷器動作后的殘余電荷及避雷器截波形成的殘余電荷。五、中性點虛擬接地裝置的功能：1、 杜絕PT鐵磁諧振；本功能已通過武漢高壓研究所試驗驗證詳見附件試驗報告實驗2PT鐵磁諧振是系統(tǒng)較常發(fā)生的故障，其危害非常大。PT鐵磁諧振具有7大性質(zhì)：很大的范圍內(nèi)的C值都可能發(fā)生；需要“激發(fā)”才能發(fā)生，如變壓器突然合閘、故障等產(chǎn)生的“激勵”；C值太大時出現(xiàn)鐵磁諧振的可能性將減少；小系統(tǒng)容易發(fā)生鐵磁諧振；過電壓幅值一般不會很高，電流卻很大；諧振狀態(tài)可能自保持；電流引起電壓“翻相”現(xiàn)象；具有各次諧波諧振。PT鐵磁諧振的發(fā)生情況：往往發(fā)生在故

13、障消失后。 故障消失后，系統(tǒng)中性點不接地只有PT中性點接地，系統(tǒng)對地電容記憶的電荷只有對PT泄放，往往引起PT鐵磁諧振。雷擊后 雷擊后避雷器動作后U1mA參考電壓以下的電荷，繼續(xù)儲存在系統(tǒng)對地的電容中，系統(tǒng)中性點不接地只有PT中性點接地，只有對PT泄放，往往引起PT鐵磁諧振。空母線合閘 空載母線合閘，變壓器繞組對地分別電容與電壓互感器繞組形成串聯(lián)諧振，因此規(guī)程規(guī)定不允許帶PT合空母線。諧波 諧波有可能激發(fā)PT鐵磁諧振。單相弧光接地弧光接地不斷燃弧熄弧，有可能激發(fā)PT鐵磁諧振。如圖8，為基波諧振圖解。圖 8 基波諧振圖解為什么規(guī)程中電壓互感器的拐點為相電壓的1.9倍，電壓互感器鐵芯飽和拐點的值設(shè)

14、置越高，諧振過電壓的值就越高?？癸柡碗妷夯ジ衅麟m然發(fā)生鐵磁諧振的概率大幅下降，但是一旦諧振，諧振過電壓更高，引發(fā)系統(tǒng)其它絕緣的破壞造成事故。電壓互感器的拐點為相電壓的1.9倍時對應(yīng)的諧振過電壓為2.8倍，2.5倍時約3.5倍的諧振過電壓，如果再提高拐點的值，系統(tǒng)很難承受如此高的工頻過電壓。電壓互感器鐵芯飽和拐點的值，極限為相電壓的2.5倍，所以抗飽和一般都設(shè)置2.5。資料二P40指出：“要徹底根除基波鐵磁諧振，必須人為地加大電阻R， 諧振就不能自保持了。 RE/I”。資料一P313 ：“若在回路中人為地增加R值，則此非線性電感回路在相應(yīng)的E值作用下，只有非諧振工作點，根除了產(chǎn)生工頻諧振的可能性

15、?！??！艾F(xiàn)將產(chǎn)生非線性諧振的條件歸納如下：，諧振回路的損耗電阻小于臨界值，”，也就是諧振回路的損耗電阻大于臨界值時，PT就不會發(fā)生鐵磁諧振。見附件二，P313拒絕PT鐵磁諧振原理：需要“激發(fā)”才能發(fā)生PT鐵磁諧振，中性點虛擬接地裝置快速消耗了“激勵”能量，從而使“激勵”不能激發(fā)PT發(fā)生鐵磁諧振，PT永遠不會發(fā)生諧振。從另一個角度說，中性點虛擬接地裝置，就是加大零序電阻，使R遠大于E/I，因此根本不會發(fā)生鐵磁諧振。從能量的角度來看，就是虛擬接地裝置吸收的能量遠大于鐵磁諧振飽和“激發(fā)”的能量，PT鐵芯恢復(fù)正常。從資料一P319可知，無論二次諧波、三次諧波、基波、1/2次諧波PT鐵芯飽和過電壓，開口

16、三角都有輸出，中性點虛擬接地裝置就能消耗諧振能量，只要消耗的能量大于鐵芯飽和“激發(fā)”的能量，PT鐵芯就能恢復(fù)正常，阻止諧振。圖9（見資料三）是中性點虛擬接地裝置消除PT鐵磁諧振實驗電壓波形圖，試驗證明了虛擬接地裝置吸收的能量遠大于鐵磁諧振飽和“激發(fā)”的能量，PT鐵芯恢復(fù)正常，諧振消失。 圖9 消除PT鐵磁諧振實驗電壓波形圖2、 實現(xiàn)弧光接地消弧；本功能已通過武漢高壓研究所試驗驗證詳見附件試驗報告實驗1單相弧光接地消弧中壓非有效接地系統(tǒng)，最難解決的問題是單相弧光接地過電壓。目前的消弧裝置有消弧線圈、故障相金屬性接地消弧裝置，都是被動式保護，不能預(yù)防故障發(fā)生，且這兩種消弧裝置存在著缺陷。特別是故障

17、相金屬性接地消弧裝置存在特別嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，會給系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的安全隱患。故障點再次重燃的條件是：故障點對地電壓大于故障點的絕緣強度。這里包含兩種含義，燃弧后故障點弧道被電離，絕緣強度大幅下降，其一故障點對地電壓恢復(fù)速度大于故障點絕緣強度恢復(fù)速度；其二故障點對地電壓恢復(fù)峰值大于故障點絕緣強度。圖10 弧光接地過電壓的發(fā)展過程如圖10（資料二P31），是工頻熄弧理論分析圖，從圖中可以看出：第一次燃弧暫態(tài)過電壓為2.5倍，電容電流過零時弧光熄滅，熄弧時刻系統(tǒng)對地電容儲存的電荷，與工頻電壓相疊加，一方面加快故障相對地電壓的恢復(fù)速度，另一方面故障點對地電壓恢復(fù)峰值為正常值的2倍，再者使第二次及以后燃弧暫

18、態(tài)過電壓為3.5倍。正是弧光熄滅時刻對地電容儲存的電荷，加快了故障相對地電壓的恢復(fù)速度，以及故障相對地電壓恢復(fù)峰值為正常值的2倍，使得故障點對地電壓大于故障點的絕緣強度，弧光再次重燃。中性點虛擬接地消弧原理如果快速把熄弧時刻系統(tǒng)對地電容儲存的電荷消耗（泄放）掉，一方面降低故障點對地電壓的恢復(fù)速度，使故障點弧道絕緣恢復(fù)速度大于故障點對地電壓的恢復(fù)速度；另一方面使故障點對地電壓恢復(fù)最大峰值接近正常值，而不是相電壓的2倍，故障點就不會重燃，從而實現(xiàn)消弧。另外，中性點虛擬接地吸收燃弧“激發(fā)”的能量，降低燃弧暫態(tài)過程及暫態(tài)過電壓的幅值。如圖11（資料三）是中性點虛擬接地裝置消弧過程圖，試驗證明了能量消耗

19、法消弧，且消弧時間15ms。 圖11 中性點虛擬接地裝置消弧電壓波形圖附：消弧柜無法100%判斷故障相的原因分析在消弧柜出現(xiàn)以前，都是由消弧線圈來消弧的，中壓系統(tǒng)是不需要判斷故障相的，故障相判斷都是運行人員歸納的簡單判斷方法，故障相判斷是否準(zhǔn)確無關(guān)緊要。消弧柜原理是一個很好的消弧原理，但是消弧柜的動作依賴故障相的判斷，故障相判斷就必須100%，否則就會造成相間短路，給供電系統(tǒng)帶來更大的隱患！消弧柜廠家競爭，互相攻擊，張三說李四家的消弧柜在那里那里爆炸了！究其原因就是誤判故障相造成短路，消弧柜中的高壓熔斷器不能開斷大電流而爆炸。消弧柜不能準(zhǔn)確判斷故障相的原因在那里呢？1、采樣時間要10ms要準(zhǔn)確

20、判斷故障相，就必須知道交流信號的幅值及相位，就要對交流信號進行傅里葉變換，最小的傅里葉變換采樣時間為半個周波，對于50Hz的工頻來說就必須采樣10ms。2、單相弧光接地的每次燃弧時間10ms3、燃弧期間健全相對地電壓為線電壓。4、熄弧期間健全相對地電壓為相電壓。5、對于健全相10ms采樣的是兩個完全不同的電壓信號要進行傅里葉變換就必須采樣10ms，但每次燃弧10ms，這樣對于健全相的采樣值一段時間為線電壓，一段時間為相電壓，是兩個完全不同的電壓信號，消弧控制器把它作為一個信號處理，顯然數(shù)據(jù)來源錯誤，準(zhǔn)確率只有50%。但對于金屬性接地，消弧柜都能準(zhǔn)確判斷故障相，這是因為金屬性接地是從一個穩(wěn)態(tài)到另

21、一個穩(wěn)態(tài)，金屬性接地后信號是連續(xù)的。小電流選線同樣存在這樣的問題，也只有50%的準(zhǔn)確率，加上金屬性接地的判斷正確性，大概可以鼓吹到70%。3、 抑制操作過電壓小于1.5倍本功能已通過武漢高壓研究所試驗驗證詳見附件試驗報告實驗4、5、6電力系統(tǒng)中的電容、電感元件均為貯能元件。當(dāng)系統(tǒng)中操作或故障使其工作狀態(tài)發(fā)生變化時，將產(chǎn)生電、磁能量震蕩的過渡過程。在此過程中，電感元件貯存的磁能會在某一瞬間轉(zhuǎn)換為電場貯存于電容元件之中，產(chǎn)生數(shù)倍于電源電壓的過渡過程過電壓。過電壓是電力系統(tǒng)安全運行最大殺手，系統(tǒng)故障及事故都是由過電壓引起。過電壓不僅造成事故且加速系統(tǒng)絕緣累積老化，而且直接引發(fā)絕緣擊穿發(fā)生故障，對電力

22、系統(tǒng)安全運行造成嚴(yán)重危害。目前主要采用避雷器、組合式過電壓保護器、PT消諧器、消弧線圈、消弧裝置等被動式保護治理。避雷器、組合式過電壓保護器，過電壓必須超過其整定值才會動作，為防止其在單相接地時吸收能量過多而爆炸，其整定值很高，例如10kV系統(tǒng)其整定值要大于23kV。一方面系統(tǒng)內(nèi)小于其整定值的過電壓不會動作；另一方面即使大于其整定值的過電壓動作，高于其整定值部分的能量被其吸收，而小于其整定值部分依然存在于系統(tǒng)，沖擊系統(tǒng)絕緣。因此，我們可以得出這樣的結(jié)論：避雷器、組合式過電壓保護器是被動式的過電壓保護，無論系統(tǒng)內(nèi)過電壓的峰值多大，都有小于其整定值的過電壓沖擊系統(tǒng)絕緣，或加速系統(tǒng)絕緣老化，或使老化

23、的絕緣擊穿發(fā)生故障。現(xiàn)有的供電系統(tǒng)均安裝有避雷器或組合式過電壓保護器，依然發(fā)生故障就說明了這個問題。中性點虛擬接地主動式過電壓保護原理：中心點虛擬接地裝置，快速消耗系統(tǒng)電感電容儲存的非工頻等“激勵”能量，大幅度降低系統(tǒng)電感電容可交換的能量，充分阻尼其暫態(tài)過程，從源頭上阻止了暫態(tài)過電壓的形成，消除過電壓于萌芽狀態(tài)，因而防止過電壓沖擊系統(tǒng)絕緣延長系統(tǒng)壽命，大幅降低系統(tǒng)故障概率。中壓系統(tǒng)電纜的廣泛應(yīng)用，遭受雷擊的可能性越來越少，主要是內(nèi)部過電壓，操作過電壓是系統(tǒng)最主要的過電壓，從源頭治理了過電壓，消除過電壓于萌芽狀態(tài)，就可以延長系統(tǒng)絕緣壽命，大幅度降低故障概率。真空斷路器操作過電壓主要表現(xiàn)為截流過電

24、壓、多次重燃過電壓、三相非同期開斷過電壓。操作過電壓又分為：空載變壓器、電抗器投切過電壓，電容器、空載線路投切過電壓，合空母線過電壓，投切電機過電壓，系統(tǒng)擾動過電壓，突然甩負荷過電壓，發(fā)電機并網(wǎng)過電壓等。資料1描述操作過電壓的形成過程。圖 8 開斷過電壓的形成過程其中，以開斷電容器組、空載變壓器、空載線路的過電壓最為嚴(yán)重，過電壓水平最高，為此，我公司在武漢高壓研究院做了這三個典型的開斷模擬實驗（見資料三），圖9、10、11分別為開斷電容器組、空載線路、空載變壓器的模擬試驗示波器波形圖，從三個圖中可以看出，只有開關(guān)觸頭打開時刻有一些小毛刺，而沒有幾倍的過電壓，驗證了能量消耗法主動式過電壓保護從源

25、頭上消除過電壓的產(chǎn)生。圖9 電容器開斷過電壓試驗電壓波形圖圖10 空線路開斷過電壓放電試驗電壓波形圖圖11 空載變壓器開斷過電壓保護試驗電壓波形圖4、 消除系統(tǒng)線性、斷線諧振；資料一P304：如圖5，系統(tǒng)無耗自振頻率0= 1/LC，=R/2L，對地電容會受溫度、濕度的影響發(fā)生變化，而系統(tǒng)的電源頻率也在波動，有可能0是電源頻率整倍數(shù)。當(dāng)0是電源頻率整倍數(shù)時，系統(tǒng)如有風(fēng)吹草動，就會發(fā)生事故。/0的比值決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對于供電系統(tǒng)送電距離長有較大的R，且架空線路對地電容很小，而對企業(yè)變電所送電距離很短有很小的R，因此，企業(yè)變電所更要注意系統(tǒng)可能出現(xiàn)線性諧振，系統(tǒng)操作、不對稱接地故障、斷線（熔斷器

26、一相、兩相熔斷）時系統(tǒng)發(fā)生線性諧振。中性點虛擬接地裝置增大了零序阻抗的電阻R值，增大值，使/0遠大于0.6，系統(tǒng)自振角頻率遠離無耗自振頻率0，故可拒絕系統(tǒng)線性諧振。5、 消除系統(tǒng)參數(shù)諧振；參數(shù)諧振就是系統(tǒng)參數(shù)的周期變化，產(chǎn)生周期的“激發(fā)”能量，由于系統(tǒng)中的電阻很小，無法消耗掉這種周期的“激發(fā)”能量，在系統(tǒng)中積累產(chǎn)生過電壓，這主要對發(fā)電機、變壓器而言。參見附件四（資料二P42-43）。同步自勵磁，發(fā)電機轉(zhuǎn)子受原動機的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)時，定子繞組的電感將周期性的改變，在一定條件下，就會出現(xiàn)參數(shù)諧振。快速勵磁自動調(diào)節(jié)器可以解決。異步自勵磁，電機處于異步狀態(tài)，定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場將切割轉(zhuǎn)子繞組，定子繞組將感應(yīng)

27、出角頻率0及2-0的電動勢，定子的電流將具有拍頻性質(zhì)。異步自勵磁過電壓上升速度很快，必須立即從系統(tǒng)中切除電機，以免造成事故。自參數(shù)諧振，變壓器鐵芯飽和在工頻作用下以2倍頻率變化，產(chǎn)生諧振。目前由于競爭激烈，變壓器鐵芯的磁通密度設(shè)置很高，很容易飽和，必須注意。中性點虛擬接地裝置可加大消耗參數(shù)變化“激發(fā)”的能量，使消耗的能量大于參數(shù)變化“激發(fā)”的能量，從而系統(tǒng)不能形成參數(shù)諧振，系統(tǒng)快速恢復(fù)正常運行。6、 與避雷器完美配合雷擊發(fā)生后氧化鋅過電壓保護器的U1mA參考電壓在2.3倍左右，其對應(yīng)的電荷儲存在系統(tǒng)對地電容上，其與相電壓疊加形成過電壓，詳細參見資料一P285。其能量被虛擬接地吸收泄放，防止了其

28、與相電壓疊加產(chǎn)生的工頻過電壓危害系統(tǒng)絕緣。圖 12表1 中性點虛擬接地性能指標(biāo)名稱目的作用過電壓倍數(shù)動作時間 ms系統(tǒng)諧振防止諧振過電壓吸收能量大于“激勵”能量“激勵”能量吸收<30PT鐵磁諧振防止PT鐵磁諧振及過電壓吸收能量大于“激勵”能量“激勵”能量吸收<30瞬間單相弧光接地消弧及防止其過電壓快速泄放對地電容儲存的非工頻電荷<2.5消弧<20永久單相接地防止過電壓快速泄放對地電容儲存的非工頻電荷<2.5雷擊防止過電壓避雷器動作及其殘余電荷泄放<4.0殘余電荷泄放時間<20合電容器防止過電壓快速泄放電容儲存的非工頻電荷<1.1<20切電容器防止過電壓快速泄放電容儲存的非工頻電荷<1.5<30合空變、電抗器、電機防止過電壓快速泄放元件儲存的非工頻能量<1.1<20切空變、電抗器、電機防止過電壓快速泄放元件儲存的非工頻能量<1.5<20合空母、空線防止過電壓快速泄放元件儲存的非工頻能量<1.1<20切空母、空線、甩負荷防止過電壓快速泄放元件儲存的非工頻能量<1.5<20六、型號說明U：額定電壓 3、6、10、35 kvIc：系統(tǒng)電容電流 10、20、30