目前，不論是風(fēng)能電站還是太陽(yáng)能電站，如果把電能向公用電網(wǎng)輸送，必須把所發(fā)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率為50赫茲的交流電，而且大多升壓至35kv后，通過(guò)121/35或242/35（kv）的升壓變，與市電聯(lián)網(wǎng)，向電網(wǎng)輸出電力，這樣在太陽(yáng)能電站或風(fēng)能電站必然有35kv開(kāi)關(guān)站了，35kv開(kāi)關(guān)站中，鐵磁式電壓互感器又是不可缺的元件了。根據(jù)最近幾年的太陽(yáng)能電站及風(fēng)能電站實(shí)際運(yùn)行結(jié)果，35kv開(kāi)關(guān)站最容易損壞的元件就是鐵磁式電壓互感器，這不是個(gè)例，幾乎是無(wú)法醫(yī)治的一個(gè)通病，而電流互感器基本上都完好無(wú)損。為什么能夠得出上述結(jié)論呢，現(xiàn)隨便舉幾個(gè)實(shí)例來(lái)印證：
1甘肅酒泉金塔太陽(yáng)能電站，35kv開(kāi)關(guān)站電壓互感器保護(hù)用熔斷器采用0、2a的，不久就燒斷了，為此更換額定電流為0.5a的，很快也燒斷了，最后改用1a的保護(hù)熔斷器，這樣熔絲額定電流為電壓互感器正常電流幾百倍了，運(yùn)行的后果不但熔斷器熔絲熔斷，而且電壓互感器爆裂，同一開(kāi)關(guān)柜中的過(guò)電壓保護(hù)器同時(shí)炸裂，開(kāi)關(guān)柜中的35kv電纜頭也受到波及。電壓互感器及過(guò)電壓保護(hù)器故障造成的損失巨大，不但影響了正常向電網(wǎng)輸送電力，電壓互感器及過(guò)電壓保護(hù)器要重新更換，電纜頭要重新制作，而且要經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，這樣，耽誤的時(shí)間更長(zhǎng)，造成的損失更大。
2新疆哈密伊吾太陽(yáng)能電站，35kv開(kāi)關(guān)站中的鐵磁式電壓互感器出現(xiàn)的故障與上述故障一樣，原來(lái)電壓互感器保護(hù)用熔斷器熔絲額定電流0.5a，運(yùn)行不久就熔斷了，用戶干脆更換1a的熔絲，運(yùn)行不到半年，電壓互感器外環(huán)氧樹(shù)脂絕緣炭化龜裂，引起電壓互感器柜燃燒，燃燒的濃煙竄入母線室，由于濃煙含有導(dǎo)電的炭粒，又引發(fā)母線相間短路，母線因間隙擊穿造成短路，極高的熱量造成母線金屬氣化，高溫高壓氣流把開(kāi)關(guān)柜門(mén)板沖開(kāi)，35kv配電室的門(mén)窗玻璃震得粉碎，高溫高壓氣流又使相鄰的開(kāi)關(guān)柜絕緣受損，40.5kv開(kāi)關(guān)柜嚴(yán)重變形，加之消防部門(mén)滅火時(shí)造成開(kāi)關(guān)柜二次受損，開(kāi)關(guān)站8臺(tái)40.5kv開(kāi)關(guān)柜，其中6臺(tái)報(bào)廢了，更換受損開(kāi)關(guān)柜要90萬(wàn)元人民幣，耽誤發(fā)電時(shí)間共50天，每天又損失12萬(wàn)元的出售電費(fèi)收入，而且還尚未包括開(kāi)關(guān)柜重新安裝調(diào)試費(fèi)用。
3河北沽源風(fēng)力發(fā)電站，35kv開(kāi)關(guān)站中的電壓互感器也出現(xiàn)保護(hù)熔斷器熔絲頻頻燒斷問(wèn)題，目前只是加大熔絲額定電流的方法來(lái)維持正常運(yùn)行，熔絲電流由0.5a改換為1a，但也不時(shí)燒斷，燒斷后再重新更換1a的熔斷器。這種不停地更換熔斷器來(lái)維持運(yùn)行不是解決問(wèn)題的辦法，熔絲已經(jīng)起不到過(guò)載保護(hù)作用了，這里存在巨大的安全隱患，必須找出原因，徹底解決問(wèn)題才行。
4新疆北部有一太陽(yáng)能發(fā)電站，35kv開(kāi)關(guān)站中的電壓互感器也出現(xiàn)故障，也逃不脫保護(hù)熔斷器被熔斷的宿命，只要總開(kāi)關(guān)一旦合閘，電壓互感器保護(hù)用熔斷器立即燒斷，它與其它開(kāi)關(guān)站不同之處是，根本無(wú)法運(yùn)行，最后采用不按規(guī)定合閘，先把電壓互感器手車(chē)抽出，再合總開(kāi)關(guān)，最后再把電壓互感器手車(chē)推入。不過(guò)這是違反操作規(guī)程的，因?yàn)楫?dāng)總開(kāi)關(guān)投入時(shí)，無(wú)電壓互感器提供電壓信號(hào)，有的保護(hù)失效。
二、電壓互感器燒毀原因分析
上述各個(gè)實(shí)例中你，它的共性是，凡是風(fēng)能或太陽(yáng)能電站，10-35kv交流開(kāi)關(guān)站中的鐵磁式電壓互感器是最容易出故障的元件，而且故障的癥狀又驚人的相似，那就是保護(hù)用熔斷器燒毀，嚴(yán)重時(shí)鐵磁式電壓互感器外殼爆裂或炭化龜裂。要分析共有的故障原因，先要分析風(fēng)能電站與太陽(yáng)能電站共有的特點(diǎn)，那就是不論風(fēng)電或太陽(yáng)能發(fā)電，主回路必須有逆變器，把直流或不規(guī)則的交流轉(zhuǎn)變成工頻電源，而逆變器必須帶有整流環(huán)節(jié)，這樣會(huì)產(chǎn)生大量諧波，雖然經(jīng)過(guò)逆變器本身的濾波裝置濾波，又經(jīng)過(guò)svg裝置的濾波（主要是無(wú)功補(bǔ)償作用），雖經(jīng)過(guò)各種諧波裝置濾波，但各次諧波，尤其是高頻諧波也是比普通電網(wǎng)多，這是不可辯駁的事實(shí)，筆者通過(guò)伊吾太陽(yáng)能電站的事故記錄儀，也印證了諧波超標(biāo)的現(xiàn)象的存在。大量的各次諧波的存在，極容易誘發(fā)系統(tǒng)的諧振發(fā)生，而諧振顯然是鐵磁諧振，因?yàn)橄到y(tǒng)回路有對(duì)電容，而鐵磁電壓互感器又是電抗大的電感元件，對(duì)某次諧波來(lái)說(shuō)（不同的諧波，也就是不同的頻率，呈現(xiàn)的電抗或容抗是不同的），當(dāng)系統(tǒng)的容抗與鐵磁電壓互感器、電力變壓器等設(shè)備的感抗相等時(shí)，形成并聯(lián)諧振也很自然的了。當(dāng)然電壓互感器一次側(cè)保護(hù)熔斷器的熔斷不完全是諧振引起，但對(duì)于太陽(yáng)能及風(fēng)能電站，可以說(shuō)基本上是諧振引起的。
1、鐵磁諧振發(fā)生的原因
在中壓不接地系統(tǒng)中，各相對(duì)地電容及各相對(duì)地電感組成并聯(lián)回路，其等值電路見(jiàn)圖1a。在中壓不接地系統(tǒng)中，電源側(cè)中性點(diǎn)對(duì)地?zé)o固定電位，中性點(diǎn)對(duì)地電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)，如發(fā)生間隙性電弧的單相不穩(wěn)定接地、斷線故障、或單相接地故障恢復(fù)瞬間、電源合閘瞬間及雷電沖擊等原因，系統(tǒng)運(yùn)行情況發(fā)生突變，穩(wěn)定性遭受破壞，電壓互感器受到涌流侵入，電壓互感器三相飽和程度不一，造成電壓互感器電抗發(fā)生變化，當(dāng)與系統(tǒng)各組件電抗、容抗達(dá)到某種配合，就有發(fā)生諧振的條件。如果電壓互感器某一相或兩相有涌流，造成鐵芯過(guò)飽和，從而造成電感減少，三相電抗不對(duì)稱，中性點(diǎn)位移，出現(xiàn)零序電壓，有了零序電壓，就伴隨著出現(xiàn)零序電流及零序電抗，零序電流通過(guò)系統(tǒng)對(duì)地電容形成回路，當(dāng)電壓互感器等值的零序阻抗與系統(tǒng)的等值容抗相等是，變形成諧振。
當(dāng)系統(tǒng)對(duì)地容抗（1/ωc）小于對(duì)地的感抗ωl時(shí)，沒(méi)有發(fā)生發(fā)生諧振的可能，如果因電壓互感器鐵芯過(guò)飽和，造成電抗的下降，就有發(fā)生諧振的可能了。由于系統(tǒng)的電抗與容抗不是一個(gè)固定常數(shù)，造成回路中沒(méi)有固定的諧振頻率，可能出現(xiàn)基頻諧振，也有可能出現(xiàn)高頻諧振或分頻諧振。
系統(tǒng)對(duì)地零序電壓ùoo的產(chǎn)生會(huì)伴隨諧振發(fā)生，諧振發(fā)生時(shí)，中性點(diǎn)電位升高，出現(xiàn)高的零序電壓，由于零序電壓在電壓互感器中產(chǎn)生大的零序電流及電壓互感器鐵芯過(guò)飽和，電壓互感器的電感大幅下降，造成勵(lì)磁電流很大，加之大的諧振電流，電壓互感器會(huì)很快燒壞，或保護(hù)熔絲熔斷。如果一次消諧器能夠阻止諧振的的持續(xù)進(jìn)行，能夠使電壓互感器不至于損壞，但熔斷器會(huì)被涌流熔斷。基頻諧振時(shí)，兩相電壓升高，一相電壓降低，而且三個(gè)線電壓又處于正常狀態(tài)，這又造成虛假的單相接地故障。
鐵磁諧振的產(chǎn)生的機(jī)理也可以換一種解釋，如果系統(tǒng)基波電抗值（含變壓器、電壓互感器及線路等）為xl,系統(tǒng)的基波容抗（含系統(tǒng)對(duì)地電容及電容器電容等）為xc，對(duì)n次諧波發(fā)生諧振的條件為：xl=xc/n2，這并不難理解，對(duì)n次諧波而言，容抗比基波容抗小n倍，對(duì)電抗而言，卻比基波電抗大n倍，當(dāng)基波電抗與容抗值符合x(chóng)l=xc/n2條件時(shí)，對(duì)n次諧波而言，系統(tǒng)電抗正好等于容抗，因此發(fā)生諧振。由于諧波的產(chǎn)生除整流設(shè)備外，系統(tǒng)運(yùn)行狀況突發(fā)改變也會(huì)產(chǎn)生諧波，如單相不完全接地（斷續(xù)或弧光接地）、線路投入或切除的瞬間等，鐵磁電壓互感器鐵芯過(guò)飽和等均產(chǎn)生諧波。需要注意的一點(diǎn)是，電力變壓器容量雖大，但阻抗并不大，補(bǔ)償電壓容器容量雖大，但容抗不大，線路對(duì)地電容小，容抗卻大，電壓互感器容量小，但電抗卻大，因此要改變系統(tǒng)參數(shù)，應(yīng)從電壓互感器及系統(tǒng)敷設(shè)方式上著手。
系統(tǒng)在以下情況不會(huì)發(fā)生諧振，
（1）系統(tǒng)中性點(diǎn)接地，系統(tǒng)中性點(diǎn)電壓對(duì)地為零；
（2）系統(tǒng)正常穩(wěn)定不會(huì)發(fā)生諧振，è1+è2+è3==0，即uoo，=0；
（3）當(dāng)電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地，不會(huì)發(fā)生諧振，因電壓互感器繞組與地不構(gòu)成回路；
（4）兩臺(tái)v/v聯(lián)結(jié)繞組的電壓互感器，不會(huì)產(chǎn)生諧振，更談不上什么一次消諧與二次消諧了；
（5）采用電子式電壓互感器也不會(huì)發(fā)生諧振。
2、鐵磁諧振的危害
鐵磁諧振是中壓不接地系統(tǒng)的常見(jiàn)病及多發(fā)病，它的直接危害是電壓互感器的絕緣擊穿損壞或熱損壞，接下來(lái)是電壓互感器短路的發(fā)生，如果電壓互感器的保護(hù)熔斷器不能及時(shí)切斷短路，會(huì)引起更大的故障，為更換電壓互感器，會(huì)造成生產(chǎn)長(zhǎng)時(shí)間停頓，其間接損失非?？捎^。對(duì)于電壓互感器絕緣沖穿的原因，有兩種不同的觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)是諧振引起過(guò)電壓造成絕緣擊穿，另一種觀點(diǎn)是因諧振造成過(guò)流，由于過(guò)流造成互感器發(fā)熱，由于發(fā)熱造成絕緣損壞，筆者傾向后者的看法。筆者曾經(jīng)歷并處理過(guò)兩起電壓互感器因諧振損壞事故，一個(gè)是某水泵廠10kv配電室母線電壓互感器發(fā)生的鐵磁諧振，其癥狀是電源進(jìn)線無(wú)法合閘，一旦合閘，電壓互感器會(huì)發(fā)出刺耳的響聲，電壓表指向線電壓17kv的位置，值班人員馬上斷開(kāi)電源進(jìn)線，所幸沒(méi)造成設(shè)備損壞，只得先退出電壓互感器，然后合電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)，最后投入電壓互感器才相安無(wú)事。處理的辦法是采用一次消諧，電壓互感器原邊中性點(diǎn)接入消諧電阻后，上述癥狀才算消失。
另一實(shí)例發(fā)生在風(fēng)電35kv配電室，這次沒(méi)有前例幸運(yùn)了，電壓互感器被諧振損壞，只得更換，但造成大的間接損失，解決的方法還是一次消諧方式，電壓互感器原邊中性點(diǎn)接入消諧電阻，運(yùn)行至今，在沒(méi)發(fā)生同類(lèi)事故。
盡管系統(tǒng)中性點(diǎn)有效接地，或電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地可避免鐵磁諧振，但要從全局考慮，往往此方案又行不通，因?yàn)橄到y(tǒng)接地方式不是用戶能夠決定的。電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地，一是為了測(cè)量相電壓，二次為了對(duì)接地故障進(jìn)行監(jiān)視，因此，為了避免諧振對(duì)太陽(yáng)能電站35kv系統(tǒng)，采用電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地方式又行不通。
電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔斷也不完全是鐵磁諧振造成的，例如當(dāng)單相接地故障清除后，系統(tǒng)的對(duì)地電容電流瞬時(shí)向電壓互感器涌流，有時(shí)達(dá)幾安，造成電壓互感器保護(hù)熔斷器熔斷，如果電壓互感器一次中性點(diǎn)串聯(lián)消諧電阻，可以大大減少涌流，使之熔斷器不至于熔斷。
三、避免電壓互感器產(chǎn)生鐵磁諧振的措施
若消除鐵磁諧振可采用以下方法：
1、電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)串入消諧電阻
在中性點(diǎn)穿入消諧器，就是在中性點(diǎn)穿入電阻接地，能夠消耗諧振電流的能量，對(duì)諧振起到阻尼作用。也相當(dāng)電壓互感器零序回路中增加了電阻，分擔(dān)了零序電壓，使電壓互感器鐵芯飽和程度降低，降低了諧振的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面又限值了零序電流，不至于大的電流通過(guò)電壓互感器繞組引起電壓互感器燒壞。所串入的消諧電阻可以是線性的，亦可為非線性的，但最好為非線性的，非線性的特點(diǎn)是，承受的電壓越高，其電阻越低，這樣，由于故障造成電壓互感器一處側(cè)中性點(diǎn)對(duì)地電壓過(guò)高時(shí)，消諧阻抗值變低，這樣電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口三角兩端電壓才足夠大，以便保護(hù)裝置動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)一相接地，電壓互感器中性點(diǎn)接地電阻足夠小，電壓互感器二次側(cè)接地相電壓才接近零，其它兩相電壓才趨于線電壓，這才有利與判別接地相。
值得注意的是，消諧器有足夠容量，當(dāng)發(fā)生諧振，大的零序電流通過(guò)，消諧器不至于燒壞，當(dāng)然，消諧器首要作用是消諧，使諧振不能持續(xù)。實(shí)踐證明，當(dāng)消諧電阻大于電壓互感器相繞組阻抗0.06倍時(shí)，足以阻止諧振的持續(xù)。按此比例計(jì)算，當(dāng)消諧電阻為電壓互感器相繞組阻抗的0.06倍，正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器副邊開(kāi)口三角形電壓只降6%，這種影響完全可以接受的。若采用非線性電阻，開(kāi)口三角兩端電壓減少不會(huì)超過(guò)過(guò)10%。如果消諧電阻值非常高，開(kāi)口三角形兩端電壓降非常厲害，副邊線電壓及相電壓變化不大，這對(duì)保護(hù)及測(cè)量都不利。當(dāng)一次消諧電阻趨于無(wú)窮大時(shí)，即一次側(cè)中性點(diǎn)不接地，當(dāng)系統(tǒng)一相接地，電壓互感器二次側(cè)電壓無(wú)變化，亦起不到絕緣監(jiān)視作用了，這與電壓互感器一次中性點(diǎn)接地的初衷相悖的。目前生產(chǎn)一次消諧電阻的廠家較多，比較好的是有具有齒輪形狀加大散熱面的大容量非線性消諧電阻，體積不大，可裝于手車(chē)柜內(nèi)，它可以與電壓互感器中性點(diǎn)弱絕緣相匹配，即可與半絕緣電壓互感器匹配。在10kv系統(tǒng)中，一次消諧電阻常見(jiàn)參數(shù)為：通過(guò)10ma時(shí)電阻不小于80kω,通過(guò)200ma時(shí)兩小時(shí)不得損壞，熱容量不得小于600w。接入一次消諧電阻，不必耽心計(jì)量是否會(huì)受影響的問(wèn)題，二次側(cè)三相線電壓沒(méi)發(fā)生變化，因此不影響計(jì)量的準(zhǔn)確度。非線性一次消諧電阻正常運(yùn)行不導(dǎo)通，因電壓互感器中性點(diǎn)對(duì)地電壓為零，一旦發(fā)生諧振，中性點(diǎn)對(duì)地電壓升高，消諧電阻的阻抗隨之下降，這對(duì)保護(hù)及測(cè)量精度不受影響。
實(shí)踐證明，一次消諧器是能夠阻止諧振的持續(xù)，從而保護(hù)了電壓互感器不至于損壞，但開(kāi)始瞬間諧振照樣發(fā)生，造成電壓互感器保護(hù)熔斷器熔斷，因此這種裝置稱為消諧器并不確切，稱為諧振阻尼器是否更貼切些。
需要特別提醒的是，系統(tǒng)諧波過(guò)大與與系統(tǒng)發(fā)生諧振無(wú)必然的聯(lián)系，如果系統(tǒng)三次諧波過(guò)大，因它是零序諧波，通過(guò)電壓互感器中性點(diǎn)所接的消諧器與系統(tǒng)對(duì)地的電容構(gòu)成回路，盡管沒(méi)發(fā)生諧振，但通過(guò)消諧器的三次諧波電流已經(jīng)使消諧器吃不消，例如電壓互感器一次電流不足1.5ma，而保護(hù)電壓互感器一次側(cè)的熔斷器熔絲額定電流0.5a，為電壓互感器額定電流的333倍，還造成熔絲頻頻熔斷，這是三次諧波過(guò)大造成的，而不一定是諧振所為。由于平時(shí)通過(guò)消諧器諧波電流過(guò)大，可能造成消諧器熱爆。
采用電壓互感器一次繞組串聯(lián)消諧電阻的方法實(shí)踐證明效果不夠理想，因?yàn)樵谒龅降碾妷夯ジ衅鞅Ｗo(hù)熔斷器熔斷或電壓互感器燒毀的事故中，都有一次消諧裝置，但事故還是照樣發(fā)生。
2、微機(jī)二次消諧
在正常情況下，電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口三角形兩端的零序電壓很小，當(dāng)諧振發(fā)生后，電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)出現(xiàn)位移，開(kāi)口三角形兩端電壓高，如果兩端接入電阻來(lái)消耗能量，對(duì)諧振起到阻尼作用，二次消諧起初原始的辦法是接入一個(gè)40w，220v的燈泡。
電阻越小，即燈泡功率越大，消耗的能量就越多，對(duì)諧振阻尼作用越強(qiáng)，但當(dāng)單相接地故障發(fā)生后，開(kāi)口三角形兩端出現(xiàn)較高的零序電壓，而10kv系統(tǒng)又允許繼續(xù)運(yùn)行2.5h，當(dāng)開(kāi)口三角形兩端接入的電阻過(guò)小，造成流過(guò)電壓互感器電流過(guò)大而燒壞。
所謂微機(jī)二次消諧，是采用微機(jī)二次消諧裝置，是對(duì)電壓互感器付邊三個(gè)相電壓及開(kāi)口三角形兩端電壓分別取樣，判別是單相接地故障還是諧振的發(fā)生，如果是接地故障就報(bào)警，如果是諧振發(fā)生，根據(jù)諧振頻率不同，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，開(kāi)口三角形兩端接入不同的電阻。一般如果是分頻諧振，接入高電阻，如果是高頻諧振，接入低電阻或直接短接。目前計(jì)算機(jī)二次消諧的不足之處是，判別接地故障與諧振發(fā)生不夠準(zhǔn)確，此種方法有待完善，微機(jī)諧振裝置如果判斷失誤，把單相金屬性穩(wěn)定接地，開(kāi)口三角形兩端出現(xiàn)的近100v的過(guò)高電壓誤認(rèn)為諧振，盲目地短接開(kāi)口兩端，這會(huì)很快把pt燒壞，原因是開(kāi)口兩端短接后，開(kāi)口三角形繞組電流可達(dá)70a-80a，而相對(duì)應(yīng)的電壓互感器一次側(cè)電流可達(dá)400ma，電壓互感器會(huì)立即燒毀。如果35kv電壓互感器額定容量為30va，額定電流也不過(guò)0.5ma，相對(duì)應(yīng)的電壓互感器一次側(cè)電流也達(dá)到180ma，此電流電壓互感器也是承受不了的，鑒于上述原因，有的設(shè)計(jì)單位及當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)，寧肯用一次消諧，而不用微機(jī)二次消諧。實(shí)踐證明，采用二次微機(jī)消諧不夠理想，在概述中所提到的互感器燒毀實(shí)例，大多都有二次計(jì)算機(jī)消諧裝置。
3、電壓互感器一次側(cè)中點(diǎn)經(jīng)單相電壓互感器接地
電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)單相電壓互感器接地，俗稱經(jīng)零序電壓互感器接地，亦有人稱為經(jīng)消諧電壓互感器接地。零序電壓可從開(kāi)口三角形引出，也可從零序電壓互感器副邊引出，有了零序電壓互感器，副邊可省去開(kāi)口三角形繞組，理由是零序電壓互感器分擔(dān)了一次繞組一部分零序電壓，造成開(kāi)口三角形開(kāi)口零序電壓只占整個(gè)零序電壓的少部分，用來(lái)做保護(hù)電壓信號(hào)靈敏度是不夠的。當(dāng)采用了零序電壓互感器后，副邊又有開(kāi)口三角形繞組，此時(shí)可短接開(kāi)口，這樣可對(duì)一次繞組產(chǎn)生去磁作用，一次繞組的零序電壓幾乎為零，零序電壓幾乎全部加到接地零序電壓互感器上了，這樣從零序電壓互感器引出電壓信號(hào)更高。由于接地用零序電壓互感器對(duì)一次繞組零序電壓的分壓，不使電壓互感器一次繞組過(guò)飽和。目前生產(chǎn)廠家供應(yīng)組合式具有消諧功能的電壓互感器，接線圖如圖2所示。此種消諧方式效果不過(guò)顯著，而且在手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜中，安裝不夠方便，效果有待驗(yàn)證，因此，此種方式很少有人采用。
目前采用中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)單相電壓互感器的接地方案，在6-10kv電壓等級(jí)中，生產(chǎn)廠家已經(jīng)把四只單相電壓互感器組合成一體，名曰抗鐵磁諧振電壓互感器。不過(guò)此種組合電壓互感器有其不足之處，那就是四只單相電壓互感器排列一起長(zhǎng)度大，在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)不易布置，對(duì)35kv電壓互感器，由于體積及重量很大，不可能這樣組合，因此，對(duì)10kv或35kv電壓互感器，常采用四只獨(dú)立的單相電壓互感器，根據(jù)開(kāi)關(guān)柜的構(gòu)造，有電氣成套廠自行布置，三只單相電壓互感器分別接于三根相線上，一只接于三只單相電壓互感器一次中性點(diǎn)與地之間。
4、增大電壓互感器鐵芯截面積
增大電壓互感器鐵芯截面，使之外施電壓大至1.9um/√3時(shí)，鐵芯磁通尚不飽和，也就是采用勵(lì)磁飽和點(diǎn)高的電壓互感器，這樣鐵磁諧振時(shí)，可承受高密度磁通而不致過(guò)熱燒壞。采用此種方法效果顯著，上述各35kv開(kāi)關(guān)站鐵磁電壓互感器熔絲熔斷及燒毀事故，最終采用的辦法就是鐵磁電壓互感器采用非標(biāo)設(shè)計(jì)，加大鐵芯截面，實(shí)際上加大電壓互感器容量。采用加大鐵芯的電壓互感器后，不再發(fā)生上述事故。由于采用加大鐵芯截面后，體積相應(yīng)增大，這樣安裝它要求開(kāi)關(guān)柜要有更多空間。筆者曾多次建議電壓互感器生產(chǎn)廠家，凡遇到風(fēng)電或太陽(yáng)能電站的35kv開(kāi)關(guān)站，鐵磁電壓互感器一定要采用加大鐵芯的非標(biāo)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，此種產(chǎn)品可以命名為風(fēng)能太陽(yáng)能專用電壓互感器。
5、減少系統(tǒng)容抗
為不易發(fā)生諧振，減少系統(tǒng)容抗的方法可用電纜代替架空線（容抗的減少實(shí)際上是對(duì)地電容的增加），或在配電室母線上接入yy接法的電容器。不過(guò)線路敷設(shè)方式由多種因素決定的，大多情況下，不能為防諧振而改變敷設(shè)方式。另外，母線上除接專用補(bǔ)償電容外，為消諧而專門(mén)接入電容實(shí)屬罕見(jiàn)，這不但增加成本，增加安裝空間，同時(shí)也降低了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，不過(guò)采用r-c過(guò)電壓保護(hù)器代替氧化鋅過(guò)電涌保護(hù)器，使系統(tǒng)對(duì)地容抗減少，也能減少諧振的發(fā)生。
6、采用電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地方式
10kv及以下系統(tǒng)電壓互感器一次繞組中性點(diǎn)可不接地，這是指用戶端變電所或開(kāi)關(guān)站而言，因?yàn)橄到y(tǒng)的接地故障監(jiān)視由供電部門(mén)在降壓站對(duì)系統(tǒng)集中監(jiān)視。電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地，對(duì)地電流沒(méi)有通路，不會(huì)產(chǎn)生諧振。v-v接法的電壓互感器一次繞組自然不接地，自然也不會(huì)發(fā)生諧振，但此種接法應(yīng)用不夠普遍，只在計(jì)量及特殊場(chǎng)合下采用。
對(duì)于太陽(yáng)能電站，它的35kv系統(tǒng)或10kv系統(tǒng)，它不是電力系統(tǒng)的一部分，而是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，要有自己的接地故障監(jiān)視裝置，這樣母線電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)要接地了，因此采用電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地來(lái)避免諧振是不現(xiàn)實(shí)的。
7.系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈接地
經(jīng)消弧線圈接地，可防止系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，出現(xiàn)間歇性電弧，這樣可防止不穩(wěn)定接地而發(fā)生的鐵磁諧振。
8.電壓互感器一次繞組中性點(diǎn)經(jīng)有源濾波器接地
除消除諧波，也起限流及阻尼作用，但此法代價(jià)高且占用空間大，某公司生產(chǎn)的jlxq-35型有源濾波器安裝與35kv的電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)與地之間，濾除諧振諧波，起限流與阻尼作用，達(dá)到限值涌流及防止鐵磁諧振的發(fā)生，道理很簡(jiǎn)單，不論涌流還是鐵磁諧振電流，都包含各次諧波，有源濾器消除這些諧波后，自然不會(huì)有鐵磁諧振了，不過(guò)采用此種方式，會(huì)增加投資，并占用大的安裝空間，運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也較少，因此很少采用。
9.在二次側(cè)開(kāi)口三角形兩端接入電阻
一般開(kāi)口三角形兩端接入電阻r，r≦0.4（xm/k213）,k13為電壓互感器的一次繞組與開(kāi)口三角形匝數(shù)之比，xm為電壓互感器的勵(lì)磁電抗。有的這開(kāi)口三角形兩端并聯(lián)一40-100瓦燈泡，但燈泡容量不能過(guò)大，因?yàn)闊襞萑萘窟^(guò)大，意味著電阻太小了，一旦系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，也會(huì)燒壞開(kāi)口三角形繞組。
10.改變操作順序
為避免發(fā)生鐵磁諧振，可改變操作順序，主要使系統(tǒng)發(fā)生改變時(shí)，某些參數(shù)的匹配不會(huì)產(chǎn)生諧振，例如一座中壓配電室不先投入總開(kāi)關(guān)，而是先投入某支路或電容器回路，然后再閉合總開(kāi)關(guān)，或事先把電壓互感器柜退出，所有的開(kāi)關(guān)閉合后，再投入電壓互感器，不過(guò)在操作過(guò)程中，失掉了保護(hù)，一般情況下不采用此法。
11.采用全絕緣電壓互感器
電壓互感器有全絕緣及半絕緣之分，本絕緣電壓互感器一次繞組與二次繞組之間絕緣能力低，10kv電壓互感器只有3000v，而3,5kv電壓互感器只有5000v，而全絕緣電壓互感器，二次與二次繞組間的絕緣能力與相繞組相同。半絕緣電壓互感器對(duì)地接頭處于電壓互感器底座附近，三只單相電壓互感器一次繞組連接成星形接法非常方便，三只單相電壓互感器所占開(kāi)關(guān)柜的空間較小。全絕緣電壓互感器兩只接線柱都在電壓互感器上方，也即是在互感器同一側(cè)，接線比較困難，另外，這種電壓互感器在開(kāi)關(guān)柜中所占空間較大，一般安裝在手車(chē)內(nèi)，如果手車(chē)內(nèi)又有各電壓互感器或避雷器，安裝更加困難。
12、采用電子式電壓互感器
采用電子式電壓互感器就不存在鐵磁諧振問(wèn)題，不過(guò)目前電子式電壓互感器應(yīng)用范圍較小，只在電力系統(tǒng)中為電子元件提供電壓信號(hào)，對(duì)于用戶開(kāi)關(guān)站來(lái)說(shuō)尚未應(yīng)用。電子式電壓互感器有電阻分壓式及電容分壓式，電抗微小，對(duì)諧振不起大的影響作用。
四、結(jié)論
通過(guò)上述分析，可以看出，風(fēng)能、太陽(yáng)能電站35kv開(kāi)關(guān)站最大的故障點(diǎn)就是鐵磁式電壓互感器，它的故障基本都是驚人的相似，即所有保護(hù)熔斷器熔斷及電壓互感器燒毀。產(chǎn)生上述故障的原因就是鐵磁并聯(lián)諧振所為。解決上述故障的方法多種多樣，但比較簡(jiǎn)單、有效而可行的方法就是采用加大電壓互感器鐵芯非標(biāo)產(chǎn)品，另外采用全絕緣的電壓互感器。為此，在工程設(shè)計(jì)階段，電氣設(shè)計(jì)人員在材料表中要注明電壓互感器為加大鐵芯截面的全絕緣的非標(biāo)產(chǎn)品。至于電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消諧電阻接地問(wèn)題，以及二次側(cè)計(jì)算機(jī)消諧問(wèn)題可以保留，但不能作為對(duì)付諧振的主要措施。如果有可能，電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地，這樣就不存在諧振，也不會(huì)造成電壓互感器故障了，在國(guó)家電網(wǎng)反事故措施中，就明確規(guī)定，對(duì)于10kv及以下電壓等級(jí)的用戶開(kāi)關(guān)站，鐵磁電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不應(yīng)接地，這樣做，就是防止鐵磁諧振的發(fā)生，至于電壓等級(jí)為35kv的用戶開(kāi)關(guān)站，電壓互感器中性點(diǎn)是否接地并沒(méi)有明確，因此，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員最好征求當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)意見(jiàn)，電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)能不接地就盡量不接地。
母線的電壓互感器抗諧振能力差，不但風(fēng)電與太陽(yáng)能電站常出現(xiàn)上述事故，特別是在有電弧爐、整流變壓器等諧波源的干擾時(shí),由于系統(tǒng)諧波作用,使得母線電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振,在諧振過(guò)電壓的情況下極易燒毀母線電壓互感器，這樣在從事上述工程的電氣設(shè)計(jì)時(shí)，一定注意鐵磁式電壓互感器鐵磁諧振問(wèn)題，并拿出相應(yīng)的措施。