铁磁谐振会对电能质量产生哪些影响？

铁磁谐振会对电网电能质量造成多维度的严重破坏，同时还会引发设备故障和安全隐患，其影响贯穿电压、频率、谐波等核心电能质量指标，具体如下：

一、对电压质量的直接破坏

电压幅值异常波动

铁磁谐振会导致三相电压严重不平衡：一相或两相电压骤升至额定值的 1.5~3 倍（出现过电压），另一相电压大幅降低甚至接近 0（类似接地故障的电压特征）。例如 10kV 系统中，故障相电压可能升至 15~30kV，远超设备绝缘耐受阈值。

过电压会击穿 PT（电压互感器）、避雷器、电缆等设备的绝缘，引发设备烧毁或爆炸；欠电压则会导致末端负荷（如电机、精密仪表）无法正常工作，甚至停机损坏。

电压波形严重畸变谐振状态下，电压波形会偏离正弦波，出现尖顶波、平顶波或方波，波形畸变率（THDv）可升至 8% 以上（远超国标 5% 的限值）。畸变的电压会影响电能计量精度，同时干扰电网通信信号（如载波通信）。

二、谐波污染与频率紊乱

宽频带谐波大量产生铁磁谐振会激发 ** 分频（1/2、1/3 工频）、工频、高频（2~3 倍工频）** 等多频段谐波，且谐波成分无固定规律（区别于电力电子设备的特征谐波）。这些谐波会：

增加电网损耗，导致变压器、电缆等设备发热，降低使用寿命；

引发其他电力电子装置（如储能 PCS、充电桩）的谐波放大，形成 “谐振 - 谐波” 恶性循环；

干扰继电保护和自动化装置，导致保护误动或拒动。

系统频率局部偏移分频或高频谐振会使局部电网的电压 / 电流频率偏离 50Hz 工频，例如分频谐振时出现 25Hz、16.7Hz 的低频分量，高频谐振时出现 100Hz、150Hz 的高频分量。频率偏移会破坏同步电机的转速稳定性，影响精密工控设备的时序控制。

三、对电网运行稳定性的影响

间歇性谐振引发电压闪变部分铁磁谐振具有自熄性和间歇性（随系统参数微小变化反复出现），会导致电压幅值周期性波动，形成电压闪变（Pst 值超标）。闪变会影响照明设备（灯光频闪）、精密仪器（如实验室设备）的正常工作，同时引发电机转矩脉动，降低生产效率。

零序电压异常升高铁磁谐振时，PT 开口三角绕组的零序电压（3U0）会大幅升高（可达额定相电压的数倍），远超过接地故障时的零序电压水平。过高的零序电压会烧毁 PT 的开口三角绕组，同时误导接地保护装置动作，造成非故障线路跳闸，扩大停电范围。

四、对设备和系统的次生危害（间接影响电能质量）

设备损坏导致供电中断谐振过电压会烧毁 PT、熔断器、避雷器等设备，造成局部电网停电，直接破坏供电连续性（电能质量的核心指标之一）；设备故障还可能引发连锁反应，导致大面积停电。

电容电感元件参数劣化长期谐振产生的过电流、过电压会加速电容器绝缘老化、变压器铁芯饱和，改变电网的阻抗特性，进一步加剧谐振风险，形成 “设备劣化 - 谐振加剧” 的恶性循环，持续恶化电能质量。

五、铁磁谐振与其他电能质量问题的区别

电能质量问题	核心特征	铁磁谐振的独特表现
普通过电压	三相电压同时升高，无明显谐波	三相电压不平衡，伴随多频段谐波与频率偏移
接地故障	零序电流显著增大，电压不平衡但无分频 / 高频分量	零序电压高但零序电流小，存在宽频谐波
电力电子谐波	固定特征谐波（如 5、7 次），频率稳定	谐波频段无规律，频率随谐振类型变化

总结

铁磁谐振对电能质量的影响是综合性、破坏性的，既会直接恶化电压、频率、谐波等核心指标，又会通过损坏设备间接破坏供电连续性。其危害远超普通电能质量问题，因此电网中需通过电能质量监测装置及时识别，并加装消谐器、优化 PT 接线等措施进行治理。

审核编辑 黄宇