原创 一次消谐器的作用

一次消谐器（也称为一次消谐电阻或固定式消谐器）是一种串联在电压互感器（PT）中性点与地之间的非线性电阻器件。它的主要作用如下：

一、抑制铁磁谐振： 这是其最核心、最重要的功能。

1.问题背景： 在中性点不直接接地（小电流接地）的电力系统（如6kV, 10kV, 35kV系统）中，系统发生单相接地故障或接地故障消失时，由于系统对地电容和电压互感器（PT）激磁电感参数配合不当，容易引发铁磁谐振。

2.谐振危害： 铁磁谐振会产生远高于额定电压的过电压（基频、分频或高频），导致：

PT高压熔断器熔断。

PT因严重过励磁而发热、烧毁甚至爆炸。

影响其他设备的绝缘安全。

导致继电保护和自动装置误动作。

3.消谐原理： 一次消谐器呈现非线性电阻特性（其电阻值随施加电压的升高而显著减小）。在系统正常运行时，加在消谐器上的电压很低（接近0），其电阻值很大（通常几十千欧），对PT的测量精度影响很小。当系统发生扰动（如单相接地、断路器操作等）可能激发谐振时，中性点会出现较高的位移电压。此时，消谐器因其两端电压升高，电阻值急剧下降（可能降到几百欧甚至几十欧），相当于在PT的励磁电感（谐振回路的重要组成部分）上并联了一个强阻尼电阻。这个低电阻有效地消耗谐振能量，增大谐振回路的阻尼，破坏谐振条件，从而抑制铁磁谐振过电压的产生和发展。

二、限制中性点位移电压：

1.在系统发生单相不完全接地（如高阻接地、电弧接地）或存在三相对地电容严重不平衡时，PT中性点会产生持续的位移电压。

2.过高的中性点位移电压会使PT绕组承受额外的电压应力，长期运行可能损伤绝缘，并可能导致虚假的接地信号。

3.一次消谐器能够有效限制这种中性点位移电压的幅值，使其保持在安全范围内。

三、阻尼高频振荡：

除了铁磁谐振，系统操作（如投切空母线、电容器组）也可能激发高频振荡。

一次消谐器的阻尼作用也有助于衰减这类高频振荡过电压。

四、总结来说，一次消谐器的主要作用就是：

1.有效抑制中性点不接地系统中由电磁式电压互感器（PT）引起的铁磁谐振过电压。

2.限制 PT 中性点的位移电压。

3.阻尼系统中的高频振荡。

4.保护电压互感器（PT）免于因谐振过电压而损坏（熔断、烧毁、爆炸）。

5.提高电力系统的安全性和稳定性，防止保护误动。

五、需要注意的关键点：

应用对象： 主要用于保护电磁式电压互感器（PT），特别是中性点接地的PT（通常是三相五柱式或三台单相PT组）。

安装位置： 串联安装在PT中性点与接地网之间。

与微机消谐的区别： 一次消谐器是被动、固定式的器件，其非线性特性是固有的，不需要外部电源和控制。而“微机消谐装置”（二次消谐）则是智能装置，它实时监测PT开口三角电压，检测到谐振后快速投入一个大功率电阻进行阻尼，谐振消除后自动切除电阻。

优缺点： 一次消谐器结构简单、可靠、免维护、成本低。缺点是它是一个固定阻尼，在正常运行时也会引入一个（虽然很大但非无穷大）电阻，对某些高精度测量场合可能有轻微影响；且其抑制效果相对于微机消谐可能在某些极端条件下稍弱。

简而言之，一次消谐器是保护中性点不接地系统中PT免受铁磁谐振危害的关键设备，通过其非线性电阻特性在谐振发生时提供强阻尼来消除过电压。