电压互感器(Potential Transformer,PT)作为在线、实时监测系统运行状态的重要电力元件,其安全可靠运行对电网的可靠性和电能质量具有重要作用。在中性点非有效接地系统中,由单相接地故障引发的铁磁谐振、低频振荡或间隙性电弧接地故障,导致PT损坏事故频繁发生,严重影响配网的安全运行。为提高配网运行的安全性及可靠性,对电压互感器进行暂态仿真和分析,探究电压互感器损坏机理,并对各致损因素进行实时检测,进而提出有效的抑制措施是十分必要的。由于PT的非线性电感特性,系统发生扰动后会导致PT饱和,使励磁电感急剧下降,进而产生铁磁谐振、低频振荡或间隙性电弧接地三种危险状态。基于上述三种危险状态,本文结合现有的配网架构,对PT的损坏机理进行分析。为准确描述PT的非线性特性,本文应用Preisach理论分析PT磁化特性,建立PT磁化特性曲线,并分析不同运行状态下的励磁电感特性,利用PT—次侧三相电压之和与一次侧中性点电流,提出了一种基于PT磁化特性分析的新型谐振检测方法。考虑到传统谐振抑制措施均存有一定的局限性及绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)具有开关速度高,导通电阻低,驱动功率低、输出电流和跨导较大等良好特性。本文提出了一种基于IGBT控制的复合式抑制措施,即在开口三角处接入IGBT控制的阻尼电阻,在一次侧中性点串入电阻。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台下,对典型10kV配电系统进行建模仿真,仿真结果表明铁磁谐振、低频振荡或间隙性电弧接地三类故障均可致PT损坏;提出的检测方法能够及时有效地判别单相接地故障和上述三类故障;提出的抑制措施能够有效抑制过电压的产生,将励磁电流及零序电压控制在安全范围内,从而为解决PT损坏问题提供有价值的决策参考。