鐵磁諧振會(huì)對電網(wǎng)電能質(zhì)量造成多維度的嚴(yán)重破壞，同時(shí)還會(huì)引發(fā)設(shè)備故障和安全隱患，其影響貫穿電壓、頻率、諧波等核心電能質(zhì)量指標(biāo)，具體如下：

一、對電壓質(zhì)量的直接破壞

電壓幅值異常波動(dòng)

鐵磁諧振會(huì)導(dǎo)致三相電壓嚴(yán)重不平衡：一相或兩相電壓驟升至額定值的 1.5~3 倍（出現(xiàn)過電壓），另一相電壓大幅降低甚至接近 0（類似接地故障的電壓特征）。例如 10kV 系統(tǒng)中，故障相電壓可能升至 15~30kV，遠(yuǎn)超設(shè)備絕緣耐受閾值。

過電壓會(huì)擊穿 PT（電壓互感器）、避雷器、電纜等設(shè)備的絕緣，引發(fā)設(shè)備燒毀或爆炸；欠電壓則會(huì)導(dǎo)致末端負(fù)荷（如電機(jī)、精密儀表）無法正常工作，甚至停機(jī)損壞。

電壓波形嚴(yán)重畸變諧振狀態(tài)下，電壓波形會(huì)偏離正弦波，出現(xiàn)尖頂波、平頂波或方波，波形畸變率（THDv）可升至 8% 以上（遠(yuǎn)超國標(biāo) 5% 的限值）。畸變的電壓會(huì)影響電能計(jì)量精度，同時(shí)干擾電網(wǎng)通信信號（如載波通信）。

二、諧波污染與頻率紊亂

寬頻帶諧波大量產(chǎn)生鐵磁諧振會(huì)激發(fā) ** 分頻（1/2、1/3 工頻）、工頻、高頻（2~3 倍工頻）** 等多頻段諧波，且諧波成分無固定規(guī)律（區(qū)別于電力電子設(shè)備的特征諧波）。這些諧波會(huì)：

增加電網(wǎng)損耗，導(dǎo)致變壓器、電纜等設(shè)備發(fā)熱，降低使用壽命；

引發(fā)其他電力電子裝置（如儲能 PCS、充電樁）的諧波放大，形成 “諧振 - 諧波” 惡性循環(huán)；

干擾繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

系統(tǒng)頻率局部偏移分頻或高頻諧振會(huì)使局部電網(wǎng)的電壓 / 電流頻率偏離 50Hz 工頻，例如分頻諧振時(shí)出現(xiàn) 25Hz、16.7Hz 的低頻分量，高頻諧振時(shí)出現(xiàn) 100Hz、150Hz 的高頻分量。頻率偏移會(huì)破壞同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，影響精密工控設(shè)備的時(shí)序控制。

三、對電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響

間歇性諧振引發(fā)電壓閃變部分鐵磁諧振具有自熄性和間歇性（隨系統(tǒng)參數(shù)微小變化反復(fù)出現(xiàn)），會(huì)導(dǎo)致電壓幅值周期性波動(dòng)，形成電壓閃變（Pst 值超標(biāo)）。閃變會(huì)影響照明設(shè)備（燈光頻閃）、精密儀器（如實(shí)驗(yàn)室設(shè)備）的正常工作，同時(shí)引發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，降低生產(chǎn)效率。

零序電壓異常升高鐵磁諧振時(shí)，PT 開口三角繞組的零序電壓（3U0）會(huì)大幅升高（可達(dá)額定相電壓的數(shù)倍），遠(yuǎn)超過接地故障時(shí)的零序電壓水平。過高的零序電壓會(huì)燒毀 PT 的開口三角繞組，同時(shí)誤導(dǎo)接地保護(hù)裝置動(dòng)作，造成非故障線路跳閘，擴(kuò)大停電范圍。

四、對設(shè)備和系統(tǒng)的次生危害（間接影響電能質(zhì)量）

設(shè)備損壞導(dǎo)致供電中斷諧振過電壓會(huì)燒毀 PT、熔斷器、避雷器等設(shè)備，造成局部電網(wǎng)停電，直接破壞供電連續(xù)性（電能質(zhì)量的核心指標(biāo)之一）；設(shè)備故障還可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致大面積停電。

電容電感元件參數(shù)劣化長期諧振產(chǎn)生的過電流、過電壓會(huì)加速電容器絕緣老化、變壓器鐵芯飽和，改變電網(wǎng)的阻抗特性，進(jìn)一步加劇諧振風(fēng)險(xiǎn)，形成 “設(shè)備劣化 - 諧振加劇” 的惡性循環(huán)，持續(xù)惡化電能質(zhì)量。

五、鐵磁諧振與其他電能質(zhì)量問題的區(qū)別

總結(jié)

鐵磁諧振對電能質(zhì)量的影響是綜合性、破壞性的，既會(huì)直接惡化電壓、頻率、諧波等核心指標(biāo)，又會(huì)通過損壞設(shè)備間接破壞供電連續(xù)性。其危害遠(yuǎn)超普通電能質(zhì)量問題，因此電網(wǎng)中需通過電能質(zhì)量監(jiān)測裝置及時(shí)識別，并加裝消諧器、優(yōu)化 PT 接線等措施進(jìn)行治理。

審核編輯 黃宇