在10~35kV中性点绝缘的电网中，因电压互感器TV发生铁磁谐振过电压事故已屡见不鲜，以致使保险丝熔断，甚至造成TV烧毁、避雷器爆炸或系统停电等事故。为了防止上述事故再次发生，应采取以下综合技术措施。

1 微电脑多功能消谐装置应用
　　在变电站改造工程中，我县推广应用了WNXⅢ10B型和WNXIII-60B型微电脑多功能消谐装置，分别安装在变电站10kV和35kVTV二次开口三角接线上。经两年多运行经验证明，它具有良好的频率选择性且动作性能稳定，消谐可靠的优点。
1.1 WNX型装置的结构与工作原理
　　本装置由单片机ROM、交流采样、鉴频整形、触发脉冲、晶闸管SCR、低电压闭锁、指示灯群1~6L、计数器、分频器及稳压电源等电路组成。单片机在少量硬件支持下实现对各种铁磁谐振的检测和对晶闸管的控制，晶闸管受单片机控制，执行消谐任务。图1为WNXIII-10B、60B原理接线图。

图1 WNIII型消谐电路原理接线图

　　装置上电并初始化后，立即检查电网是否处于谐振状态（通过检测TO的电平变化）如TO的电位没有变化，单片机开始自检，自检时指示灯群依次亮一下。灯群L1为高频谐振; L2为基波谐振; L3为1/2频谐振; L4为（1/3次、1/5次、1/10次）频谐振; L5为接地灯; L6绿灯为工作灯，依次有规律闪亮。这表明单片机程序运转正常，硬件电路无异常。自检结束后，单片机通过管脚TO和INT对来自TV开口三角形的零序电压3U0的频率幅值进行循环检测与识别。判据的原则如下:
　　（1）如频率为4~6Hz、15~18Hz、23~27Hz，电压达到30±5V，判断为各次分频铁磁谐振。
　　（2）如频率为145~162Hz，电压超过150±5V，则判断为高频谐振。
　　（3）测得频率为50Hz，连续三个周波电压超过150±5V，则判断为基波铁磁谐振。
　　（4）测得频率为50Hz，电压超过30±5V，未达到145V，则为接地。
　　装置的内阻R11和R12具有开关特性。正常运行期间及在各种非铁磁谐振过电压作用下，晶闸管SCR截止，TV开口三角形呈高阻态约数百kΩ。装置一旦判断电网发生铁磁谐振，就转入消谐程序，从P2发生高频脉冲群，使正反并联在开口三角两端的两只晶闸管交替过零触发导通，呈低阻态约数mΩ近似短路向电网施加强有力的持续阻尼。引起TV铁磁谐振过电压必须由工频电源供给能量才能维持下去，开口三角经低阻短接，消耗了电源供给谐振的能量，所以就可以迅速消除铁磁谐振过电压。在此同时，相应的指示灯亮，指明谐振类别，计数器自动加1，装置信号触点JX闭合，输出“铁磁谐振”信号持续时间1分钟。谐振消除后，单片机停止执行消谐程序，晶闸管自行截止，单片机重新开始对管脚TO和INT电平的循环检测，如果谐振再次发生，再次启动消谐程序予以消除，具有多次重复消谐功能。
　　若单片机测得的过电压（操作过电压、雷击过电压）信号不符合铁磁谐振判据原则，则不予处理。若测得频率为基频，但幅值较低（30V~145V），则“接地”信号灯亮。因此，本装置也能完成“绝缘监察”功能。
　　本装置还设有完善的自检功能，随时监视装置硬件电路的状况和程序的执行情况。本装置还设有低电压闭锁电路，当电压急剧下降影响单片机正常工作时，低电压闭锁电路输出电平，使单片机闭锁。系统电压恢复正常后，单片机立即进入正常工作。
1.2装置的运行情况
　　1.2.1本装置在我县一座110kV站和七座35kV站内安装。自2001年至今已运行两年。据计数器数字判断，在运行期间曾发生35kVTV铁磁谐振过电压一次，10kVTV铁磁谐振过电压五次，由于装置能迅速消谐，因此未发生过熔丝熔断、TV烧毁、避雷器爆炸事故。
　　1.2.2系统发生单相故障时，装置能准确动作发出报警信号和接地灯指示，而谐振灯群不指示，判断正确。
　　1.2.3装置在运行期间，在四座变电站中曾经发生过35kVTV熔丝熔断一次，10kVTV熔丝熔断三次。除一次是因雷击过电压熔断外，其余都是在系统瞬间接地解除或系统发生永久性接地故障切除后发生的。熔丝熔断一相后，装置接地灯信号指示，谐振灯群并不指示。说明熔丝熔断原因并不是由于TV铁磁谐振过电压造成的。原来导致TV熔丝熔断还有另一个原因: 当系统某相瞬间接地消除后或永久性接地故障切除后，储存在线路非故障相上的电容电流 CO将通过TV一次绕组经中性点接地线对地释放。接地电容电流 CO是线路正常运行时每相对地电容电流的3倍即 CO=3U相CO（A）。电容电流 CO在对地释放过程中，因受TV一次绕组电感L阻碍而不能瞬间完成，其形式 CO= COe-t/τ放电，它表现为振荡衰减。系统线路越长，合成电容电流 CO越大，振荡放电频率越低，这种低频放电形式将反复引起TV过电压，从而在一次绕组中流过较大电流，而导致熔丝熔断。
　　1.2.4TV发生铁磁通量谐振过电压时，该装置靠触发回路选择作用使晶闸管导通，将TV开口三角形绕组经mΩ短接，迅速消除谐振，但若引起的谐振激发因素长时间存在，TV绕组有过载损坏的可能性。应设计因谐振长时间存在时，将开口三角的高阻再自动投入。

2、 采用防谐设备及接线
　　为了防止TV铁磁谐振过电压和熔丝熔断故障，除在TV二次开口三角上安装WNX型微电脑消谐装置外，还应采取如下综合防谐措施。
2.1采用防谐设备
　　选用励磁通量特性好，不易磁饱和的TV。从理论研究和试验得知，TV的零序激磁通量伏安特性大致符合IO=BUo2（A）的关系。说明当发生铁磁谐振时，作用在TV上的零序电压UO增加，使铁芯过分饱和，其各相激磁电流IO将激增，导致熔丝熔断，甚至将TV烧毁。经计算选用的TV铁芯磁密B大于7000高斯时铁芯就不会过分饱和。因此，户内式TV可选用不易饱和的TV，户外型TV可选用抗铁磁谐振的三相五柱环氧树脂浇注绝缘的TV。
2.2采用零序TV接线方案
　　户内型TV可采用JDZJ-10型单相TV零序接线方案。它是由千只JDZJ-10型TV组成的。其中三只TV一次侧接成星形，中性点经一只零序TV的一次线圈接地。三只主TV的二次辅助线圈接成闭口三角形，而不接任何仪表。零序互感器二次线圈接WNXⅢ型消谐器。
　　户外JSJW型非防谐三相五柱TV，中性点经一只户外型单相TV一次线圈接地。三相五柱TV二次开口接成闭口三角形，单相零序TV二次接WNXⅢ型消谐器，其接线图如图2所示:

图2 零序电压互感器TV接线图

　　零序TV接线的特点是: 当系统发生单相接地故障或TV发生铁磁谐振过电压时，零序电压3UO加在零序TV一次线圈上，所以主互感器二次辅助线圈开口三角已不再反映3UO，其电压值很小，所以可把主TV二次辅助线圈接成闭口三角形，可以消除三次谐波的影响。
　　由于主TV的中性点，经单相TV一次绕组接地，使电感L增加一倍，当TV发生分频谐振时，基本上维持原感抗L，限制了励磁涌流IO，防止铁芯饱和就不会发生分频谐振。
　　当系统瞬间接地或永久性接地切除后，因TV绕组电阻R比原来增加了一倍，电容电流放电时间常数τ=RCO值增大，电容电流icO= COe-t/τ经衰减放电， CO值变小，在释放过程中TV熔丝就不会熔断。
2.3做好TV的防雷工作
　　做好TV的防雷工作，安装防止雷击过电压的氧化锌避雷器，定期做好TV的预防性试验工作。⊙