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中性點不接地系統電壓不平衡的幾種現象分析
更新時間:2020-01-01 發布:www.mrgrd.club

1 前言

  在變電站運行值班中,對于中性點不接地系統值班員常會遇到一些電壓表輸出不服衡的情況。若我們對這方面熟悉不足,往往會由于查找時間太長而遲誤送電,因電壓不服衡而誤認為接地情況者,找不到問題之所在,卻做許多無用功另外一方面也可能由于未能實時找到接地址,而引發擴年夜事故。所以,就這個問題有需要進行一些分析探討。

2 一般情況下電壓不服衡的分析

2.1中性點不接地系統電壓不服衡,多是由于保險燒斷而造成,即高壓保險熔斷,熔斷相電壓下降,但不為零。由于PT還會有一定的感應電壓,所以其電壓其實不為零而其余兩相為正常電壓,其向量角為120,同時由于斷相造成三相電壓不服衡,故啟齒三角形處也會發生不服衡電壓,即有零序電壓,例如C相高壓保險燒斷,矢量合成成效見圖1,零序電壓年夜約為33V左右,故能起動接地裝配,發出接地旌旗燈號。
  變電站低壓保險熔斷時,與高壓保險之分歧在于一次三相電壓仍平衡,故啟齒三角形沒有電壓,因而不會發出接地旌旗燈號,其它現象均同高壓保險熔斷的情況。
2.2當線路或帶電裝備上某點發生金屬性接地時(如A相),接地相與年夜地同電位,兩正常相的對地電壓數值上升為線電壓,發生嚴重的中性點位移。中性點位移電壓的標的目的與接地相電壓在統一直線上,與接地相電壓標的目的相反,年夜小相等,如圖2。

圖1 C相斷相時電壓向量圖

圖2 A相接地時電壓向量圖

  出格值得注重的是我們所說的接地其實不單指線路接地,當線路拉路檢查后仍未能消除接地故障,則應思疑到本站裝備有接地,例如避雷器、電壓互感器、甚至變壓器接地。由于沒有充實重視接地問題,未按規程執行(接地兩小時仍未消除則要停下主變壓器),曾使我局長塘變電站主變壓器燒毀。
2.3綜合以上三種情況,可回納中性點不接地系統電壓表所反映不服衡電壓時的故障區分如表1。

     表1 中性點不接地系統故障判別表

故障性質

相   別

有無接
地旌旗燈號

A

B

C

C相接地

線電壓

線電壓

0

C相高壓
保險熔斷

相電壓

相電壓

下降很多

C相低壓
保險熔斷

相電壓

相電壓

下降很多

3 4PT電壓不服衡輸出分析

3.1拉堡變10kVPT由原來JDZJ型電壓互感器改成將其1、二次中性點由原直接接地改成串聯一臺JDJ型電壓互感器(T2)的一次繞組接地,凡是我們稱為4PT,準確接線如圖3所示。

圖3 4PT準確接線圖

  此種接線的目的是為了避免系統發生單相接地或其它緣由使電壓互感器鐵芯飽合,引發諧振過電壓,保險易熔斷。在改成徑4PT接地前4個月時間里,10kVPT共燒斷三次,共9根保險而改接后一直未燒過保險。

3.2正常情況下,電壓互感器二次側a-o,b-o,c-o劃分接進相對地盡緣監視電壓表,零序電壓斷電器接在t2互感器二次側X′-O間。采用這類接線,正常情況下,T1互感器只反映正序電壓abc,(電壓向量圖見圖4),三相電壓年夜小相等,相位差120°,中性點電位為零,也就是Ux’=0。而A相金屬性接地時,向量圖如圖5所示,即Ux’=Uo=Ua,此時零序繼電器YJ兩頭有電壓,即可發出接地旌旗燈號,而b相電壓表反映的數值應為Vb=Ub+Ux=UabUb,即等于線電壓,C相電壓表Vc=Uc+Ux=UacUc也等于線電壓。

圖4 正常情況下4PT電壓向量圖

圖5 A相接地時4PT電壓向量圖

4 4PT接線毛病引發電壓表毛病反映分析

  拉堡變改成徑4PT接地后,其接地時所反映的則分歧于上述所分析,其三相電壓仍平衡,且為三相相電壓。故障所浮現的現象“10kV接地”光字牌亮,不能復回,但10kV三相盡緣監視電壓表平衡且均為6kV,值班員丈量二次電壓,PT啟齒三角處為51V,Ua=20V,Ub=100V,Uc=100V,與調劑聯系拉路檢查,檢查出堡65線路接地。針對這類電壓表不能反映接地情況的怪現象,查找緣由,發現了問題所在造成這類表計毛病反映的緣由是二次接錯線,如圖6所示。其三相電壓表劃分接在互感器二次的a-x’,b-x’,c-x’上,那末正常情況下,中性點x’由于三相電壓平衡而等于零,故三相電壓表為相電壓,向量圖見圖7。而當發生接地時,如A相金屬性接地時,其電壓反映就不準確了,那末B相電壓表為b-x’的電壓,由于Ux’=-Ua,即Vb’bx’bx’=相電壓,Vc’cx’cx’=相電壓,向量圖如圖8。故三相電壓表仍平衡,且均為相電壓,而此時能發出接地旌旗燈號,由于接地旌旗燈號繼電器接在t2線圈上,取代以往接在啟齒三角形處,而Ux有50V左右的零序電壓,線圈兩頭因有電壓而動作,故能發出接地旌旗燈號,但卻不能在三相電壓表中反映出來,且接地未消除前接地旌旗燈號不能復回。因而可知,在改成4PT接地時,應保證接線準確無誤,以免造成三相電壓表誤指示。

圖6 4PT毛病接線圖

圖7 不接地時4PT電壓向量圖

圖8 A相接地時4PT電壓向量圖

5 電壓互感器中性點擊穿保險擊穿后泛起的不服衡電壓分析

  采用三相五柱電壓互感器組成盡緣監視裝配,如圖9所示。一次系統一相接地時,接于接地相的電壓互感器高壓繞組被短路,對于該相的二次繞組輸出電壓等于零,啟齒三角繞組有不服衡電壓輸出,接地繼電器XJJ勵磁,盡緣監視裝配發出一次系統接地旌旗燈號。一般情況下,這套裝配能準確的發現一次系統接地故障和判別發生故障的相別。可是這類盡緣監視裝配有時也會發犯錯誤的旌旗燈號,并會造成一次系統接地假象。例如屯秋變就發生了這類現象,屯秋變報6kV母線接地,Ua=3.2kV,Ub=0,Uc=3.2kV,依次拉開各條出線開關接地未消除,再將所有出線全數拉開,接地也消除。檢查PT,發現B相凹凸壓保險均熔斷。更換好PT保險后,A相電壓為6.4kV,B相為0,C相為6.4kV,再次檢查保險無缺,思疑變壓器等裝備接地,退出主變運行,然后用搖表測盡緣情況變壓器、PT、站變等均無問題,為什么會泛起這類現象,經過對PT進行仔細檢查分析,終究找到問題之所在,分析以下
  從圖9可看出,PT二次接線的特點是采用B相接地方式,而中性點是經地一個擊穿保險JRD接地。從故障經過可看出①次電壓不服衡(Ub=0,而其余兩相其實不升高),既不象接地現象,也不象高壓保險熔斷現象,由于若高壓保險熔斷,B響應有一定的感應電壓,只能是高、低壓保險均熔斷才會是這樣,檢查果真如斯②保險換好后,三相電壓變為Ua=6.4kV,Ub=0,Uc=6.4kV,又變為典型的接地現象,然而所有出線已拉開,用搖表搖測變壓器,6kV母線及PT自己均未發現有接地。之所以會泛起這類現象,是由于中性點擊穿保險擊穿,使得二次繞組b相單相短路。由于二次回路單相短路電流小,且接地的b相與地同電位,是以,b相端電壓接近于零,故b相輸出為零由于一次系統是中性點不接地系統,電壓互感器一次繞組雖然中性點接地,但沒有零序電流暢通流暢,是以,二次繞組的零序電流便在鐵芯中激勵起零序磁通,零序磁通感應一個零序電勢ko,使得原來對稱的三相電壓abc釀成不合錯誤稱的三相電壓abc,即A、C相電壓升為線電壓,B相為零,電壓向量圖如圖10所示。當取下JRD后,中性點接地即消除,電壓恢復平衡。

圖9 三相五柱電壓互感器接線圖

圖10 中性點穿保險JRD擊穿時的電壓向量圖

6 結論

  由上述幾種分析可看出,裝備運行進程中,應分析各類電壓不服衡情況,做到分析判斷準確,處置實時,才能保證裝備的平安運行。在改接線進程中,應注重接線準確,否則將會使運行人員誤判斷對接地不用失的情況,運行人員應引發充實注重,否則會誤認為誤發旌旗燈號而造成誤判斷而延誤了故障破除。

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