铁磁谐振对电能计量的影响不可忽视

    计量用电压互感器一次熔丝熔断会严重影响电能计量的准确性。2009年，攀枝花电业局220kV马店河变电站35kV系统，高压熔丝熔断9次，向用户追补电量累计达到3000多万k·Wh。 为此，电能计量中心将“铁磁谐振对电能计量的影响及防止措施”作为研究课题，采用电子式电压互感器代替电磁式电压互感器，从根本上治理了高压熔丝熔断的问题， 保证了电能计量装置的准确运行。

    一、马店河变电站的35kV系统的主接线图（见图1）

    1.接线特点

    35kV为单母线分段 ，313为母线分段开关 ，35kV系统为中性点绝缘系统，计量用电压互感器采用母线电压互感器，出线均为架空线出线，每段母线上都有4组电容器补偿， 由于1M和3M在电路上具有对称性， 分析问题时，我们以3M进行分析，这样可以使问题得到简化。

    2. 3M用户情况

   （1）2号主变压器302运行于3M，3M共有4条出线向用电客户供电。 它们分别是马卓375线（向卓越钒钛供电）、马宇376线（向欣宇化工供电）、马互377线（向大互通钛业供电）、马旺378线（向天旺钛业和国钛科技供电）。

   （2）用户负荷情况

    3M各用户的基本情况如表1所示。

    通过表1可以看出， 用户的用电负荷均属于典型的谐波负荷， 会产生谐波分量注入35kV系统。 220kV马店河变电站，35kV 系统是给钒钛产业园区供电，用户主要是电弧炉（电弧炉是典型的谐波源用户），过负荷现象严重， 正常运行时， 过负荷达到20%~50%。当加料过多，电极难以拔出时， 产生的冲击负荷可达到正常负荷的2倍。 用户不仅会向系统输入高次谐波，还会产生“间歇波”，直接威胁到计量用电压互感器的安全、稳定运行。

    根据用户的用电负荷性质， 可以初步确定220kV马店河变电站35kV系统计量用电压互感器高压熔丝熔断的原因在于，35kV用户向系统注入的谐波， 在谐波分量的作用下，电压互感器的一次绕组的电感与系统中的局部电容并联构成振荡电路（或者35kV系统发生振荡）引起的电压互感器高压熔丝熔断（或者造成35kV设备损坏）。 必须采取措施， 加以根除，当然也可以从用电管理的角度，要求用户采取措施，治理谐波污染，提高电能质量（这不属于本课题研究的范畴）。

    3. 35kVM

    母线电压互感器高压熔断器熔断的原因研究

    电压互感器一次绕组的铁芯与35kV母线处的等值电容形成LC并联振荡电路，其等值电路图如图2所示。

    E^.工频电源电压；is.谐波源；L.35kV母线电压互感器的等值电感；C.电压互感器处的等值电容.。