35kV接地系统电压异常分析和处理
35KV及以下小电流接地系统发生电压不平衡原因分析
在35KV及以下中性点不接地系统中,当发生单相接地后,允许维持一定的时间,一般为2h不至于引起用户断电。
但随着中低压电网的扩大,中低压架空导线及电缆出线回路数增多、线路增长,中低压电网对地电容电流亦大幅度增加,当发生单相接地时,接地电弧不能自动熄灭而产生电弧过电压,一般为3~5倍相电压甚至更高,致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿,最终发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。
最近从本地区电网发生的电压不平衡来看,电压异常波动基本发生在因天气刮风或设备原因造成的某处单相间歇或直接接地或断线时,为了使调度员在系统发生电压波动时能够明确区分故障类型,及时处理故障,保障电网安全运行,下面分别就接地、线路断线、PT熔丝熔断、谐振过电压等故障情况的不同表征详细进行归类分析,以供交流。
1接地故障一相金属接地时,相电压特征是一相电压为零,其他两相电压升高至线电压。
结果判断为:一相金属性接地后正常的电压变化,电压为零相是接地相。
一相非金属(经过渡电阻)接地时,相电压特征是一相(或两相)电压低,但不为零;另两相(或一相)电压高,近似线电压,随着过渡电阻的变化,各相电压发生较大幅度的波动,有时超过线电压。
非接地的两相电压一般不相等。
结果判断为:随着电阻变化,产生电压波动时带有接地过电压,这种情况往往是最高电压相的下一相(按正相序排列)为接地故障相。
由断路器送电发出接地信号时,相电压特征是三相电压瞬间波动,瞬间发接地信号。
电压瞬间变化情况和一相断相或两相断相的电压情况相同。
结果判断为:由于断路器三相接触不同期而造成的三相线路不能同时带电,使中性点产生位移。
2线路断线一相断相时,如一相线路断线或线路跌落断路器掉闸时,相电压特征是三相电压不平衡,有时发出接地信号。
断线相电压和中性点电压升高,非断线两相电压相等且降低,供电功率减少。
结果判断为:三相对地电容电流不对称,通过非断相的两相电压相等和供电功率明显减少这两个特点,来区别接地故障和线路断相故障。
基于35kV变电站单相接地故障的分析讨论
基于35kV变电站单相接地故障的分析讨论摘要:单相接地是电力系统常见的一种故障,表示三相系统中的其中一相和大地发生了短路。
35kV变电站常采用小电流接地系统,在发生单相接地故障时,由于线电压值和相位保持不变,故允许一定的时间内带故障运行,大大提高了系统的供电可靠性。
本文就其单相接地故障进行分析讨论。
关键词:变电站故障处理35kV单相接地一、概述在35kV变电站小电流系统中,经常会出现单相接地故障的情况。
发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h。
但若发生单相接地故障时电网长期运行,因非故障的两相对地电压高倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大。
还可能使电压互感器铁心严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。
因此,值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法,及时找到故障线路予以切除。
二、单相接地故障综合现象及判断小电流接地选线装置检测站内所有母线的电压互感器开口三角电压即母线零序电压,及所有的出线回路的零序电流,计算出母线零序电压和出线零序电流的大小和相位,通过判断零序电压的大小、零序电流的大小、及电压和电流之间的相位关系,对发生单相接地故障的线路进行选择。
1)单相接地时,微机后台监控系统和小电流接地选线装置发出声光报警。
2)发生金属性接地时,故障相对地电压为零,非故障相对地电压上升为线电压;发生经高阻或电弧接地时,故障相电压低于相电压,但不为零,非故障相电压高于相电压,但达不到线电压。
3)电压互感器开口三角电压增大。
发生金属性接地时为100V;发生经高阻或电弧接地时接近l00V。
4)开关柜带电显示装置接地相指示灯灭,或变暗。
5)如发生接地不稳定或放电拉弧,会重复间歇性发生上述现象。
6)小电流接地选线装置对发生单相接地故障的线路进行选择。
一起35kV电缆头烧毁事故引起电压异常的分析
y 为各相对地导纳。 r 由十正常情况下 开 一 相 对 地 电 压 升 高 , 但 不 高 于 相 电 压
线 路 泄 露 电 导和 互感 电纳 很 小 ,故 略 去 小 计 , 只 考虑 线 路 对 地 电容 。假 设 断 电位 于
线 路 首 删 , 则有
首端断 线 中性 点电位偏 移 最大 ,末端断
器熔 断 等 ,这 三 种 电 压异 常 较 为 常 见 ,
调 度 、监 控 、 变 电 运 行 人 员 只 要 掌 握 了
31 0开关 热备 用。详 见 图 0。
在 小 电流 接 地 系统 中 , 着近 年 来 电缆 的 随
大量使 用, 由于电缆 头烧毁造 成单相断线
不 接 地 事 故时 有 发生 , 而使 小 电流接 地 从
3 k 、 1 kV) 5 V 母 线 为 单 母 线 分 5V 0 ,3 k 段 加 母 联 接 线 方 式 。事 故 发 生 时 , l0 V k 1
即断线 不接 地 故障 ,电源 中性 点对地 之 间将产 生 电位 偏移 为 :
U =一 —
+
小电流接地 系统二次 电压异常种类较
确 判 断 和 正 确 处 理 有 一 定 的 困 难 。现 对 一
的单相接地等故障引发的 电压 异常有所不
同, 对单相断线不接地 事故进行 全面分 现 析 , 以 供 调 度 、 变 电 运 行 人 员参 考 交
流。
即汇 报调 度 值班 员 :U a= l 5kV , 7. Ub k 1 V,Uc 0 8 =3 kV ( 故前各相相 事
一
D : 03 6 / .s .0 1 8 7 .00 1 .5 OI1 .99 ji n 10- 9 2 2 1 .90 0 s
浅谈35kV变电站系统单相接地故障的分析及应急处理
浅谈35kV变电站系统单相接地故障的分析及应急处理摘要:针对电力系统接地的特点并结合晋煤集团所辖35kV变电站实际运行中出现过的系统单相接地故障现象进行分析、判断,最终得出处理、解决办法。
关键词:系统接地特点接地时的故障现象接地故障处理1、电力系统接地的特点电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统(包括直接接地,电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。
晋煤集团所辖35kV变电站采用的都是中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统。
晋煤集团电力系统在运行过p查看后台信息,电压棒图显示电压三相指示值不同,接地相电压降低或为零,其它两相电压升高倍为线电压,此时为稳定性接地。
如果电压棒图指示不停浮动,这种接地现象即为间歇性接地。
当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,常伴有电压互感器高压一次侧熔断器熔断,甚至严重时可能会烧坏电压互感器。
完全接地。
如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高倍到线电压,此时电压互感器开口三角处电压为100V,电压互感器保护测控装置采集到零序电压3U0越上上限,后台监控系统发出接地信号。
不完全接地。
当某一相(如C相)不完全接地时,此时通过高电阻或电弧接地,中性点电位偏移,这时故障相的电压值降低,但不为零。
非故障相的电压值升高,它们大于相电压,但达不到线电压。
电压互感器开口三角处的电压达到整定告警值(上限值、上上限值),后台监控系统发出接地信号。
电弧接地。
如果发生一相完全接地,则故障相的电压降低,但不为零,非故障相的电压升高到线电压。
此时电压互感器开口三角处出现100V电压,后台监控系统发出接地信号。
母线电压互感器一相二次熔断器熔断。
故障现象为电笛响,后台监控系统弹出“电压互感器断线”的告警显示对话框,一相电压为零,另外两相电压正常。
处理办法是退出低压等与该互感器有关的保护,更换二次熔断器。
电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或一次熔断器熔断。
对35kV电压互感器异常烧毁事故的分析与防范措施
对35kV电压互感器异常烧毁事故的分析与防范措施摘要:在不接地系统中,电压互感器在运行中存在问题较多,PT 烧毁、一次保险熔断等现象时有发生,其原因多种多样,如电压互感器质量存在问题、避雷器与电压互感器匹配不当导致雷击或操作过电压损坏设备、谐振等。
文章通过对实例对35kV 电压互感器异常燃烧事故的原因进行分析,并提出了改进建议。
关键词:35KV;电压互感器;异常烧毁;措施1. 35kV半绝缘电压互感器的异常烧毁事故1.1 故障发生现象故障一:110kV某变电站35kVII母电压互感器投运时,连续两次烧毁A相保险管,致使II母电压互感器无法按时投运,后台II母电压无法进行监控;故障二:110kV某变电站监控显示I母电压UB:1.9kV、UA:36.21kV、UC:38.32kV、3U0:105.45V。
15分钟后,后台显示I母UB:0kV、UA:20.38kV、UC:20.53kV、3U0:4V。
后台重合闸动作,初步判断B相有瞬间接地现象。
1.2 现场事故排查分析对于故障一进行现场检查,发现A、B、C三相电压互感器外观均完好,每相的避雷器和放电计数器外观检查也均完好;故障二进行现场检查,发现A、C相电压互感器外观均完好,B相电压互感器外壳有放电烧蚀的痕迹。
故对两个故障均进行了现场试验,数据如表1所示。
1.3 事故发生的原因分析从试验数据得出,故障互感器的一次绕组均已烧断,内部绝缘损毁严重。
发生此类故障的原因主要是由于线路发生了单相接地故障,导致非接地相电压升高,电压互感器的电压也随之升高,电流增大,互感器的铁芯出现饱和现象,一旦满足系统的wL=1/wc谐振条件时,就会产生谐振过电压。
各相感抗发生变化,中性点位漂移,产生零序电压。
半绝缘电压互感器在系统出现不对称时,也很容易出现高幅值的铁磁谐振过电压。
谐振过电压引起电压互感器励磁电流剧增,产生几十倍额定电流的过电流,而铁芯处于过饱和状态下,互感器二次电压变化很小,巨大的一次电流引起保险与互感器一次绕组烧断。
35kV系统电压异常的判断处理方法
35kV系统电压异常的判断处理方法摘要:本文论述了变电站在全面实现无人值班的现状下,调控员对无人值守变电站35kV系统电压异常的正确判断、处理措施以及对于特殊情况下处理过程中的注意事项等相关内容,希望本文的简要分析能够为同行提供一定的参考和借鉴。
关键词:35kV系统;电压异常;分析判断;正确处理引言:在35kV系统的运行过程中极有可能出现某种程度上的异常情况,特别是电压异常情况比较普遍,这对于电网的安全稳定运行造成十分严重的影响。
异常情况出现的根源涉及很多方面的内容,对此,要着重掌握电压异常情况的判断和处理方法,进行科学合理的处理,这样才能使该系统安全稳定的运行提供优质的电能。
1 35 kV系统电压异常的主要原因以及表现形式35 kV系统电压异常的情况,具体而言表现在以下几个方面:(1)高压熔丝熔断。
在一相、二相或三相高压熔丝熔断时,熔断相二次电压会有十分明显的降低,在这样的情况下就会显示出“母线接地”信号。
在未完全熔断的情况下,极有可能不会在第一时间释放出“母线接地”信号。
(2)单相接地。
当单相接地的过程中,接地相电压与0保持在接近的状态,其余两相相电压进一步持续升高转变成为线电压,在这样的情况下释放出“母线接地”信号(电压取自开口三角电压3 U0)。
(3)谐振。
三相电压出现异常升高的情况,表计可能达到满刻度,三相电压大体上保持在平衡的状态,通常情况下不会释放出“母线接地”信号。
母线压变会出现异常的响声,通过理论进行计算,能够进一步显示出,过电压一般不超过1.5~2倍相电压,个别高达3.5倍。
持续时间十分之几秒,至一直存在。
(4)低压熔丝熔断。
二次电压有大幅度的降低,在这个过程中不会发出“母线接地”信号。
(5)二次电压回路异常。
特指母线压变及以下回路的异常。
产生该问题的情况下,不能切实有效的预测出低压的具体情况,导致该问题出现的因素,通常情况下主要包括二次小线烧断,碰线,回路接错,表计异常等。
35kV变电站故障分析及处理
35kV变电站故障分析及处理摘要:随着科技的发展,电器使用也越来越多,而且用电量日趋升高,因此对变电站的日常维护也变得尤为重要。
本文主要介绍变电站日常维修的重要性、经常出现的问题以及日常处理措施,从提高变电站设备的良好率来保证变电站的正常运行,为维护变电站的稳定和正常运行提出几点建议。
关键词:35KV;常见故障;日常维修1.变电站设备在日常运行中的常见故障分析及日常维修1.1出现跳闸故障的几点原因分析(1)10KV线路出现跳闸现象。
如果在电力运行中10KV线路的某个开关跳闸,有两种情况,一种是由于该线路短路引起的故障,此时可以根据继电器的动作和安装在线路出口处的指示器来判断;另一种情况是变电站内部出现了问题,如果安装在线路出口的指示器不动作,可以打开开关的两侧刀闸,在不带线路的情况下空送开关,如果开关合不上,这就能说明是变电站内部出现问题。
(2)35KV线路出现跳闸现象,有四种情况:①短路和超负荷造成35kv开关跳闸;②主变电站内部严重故障引起瓦斯动作跳闸;③主变外部及其母线上的杂物,造成放电及短路而引起保护动作跳闸;④其他设备如CT、PT避雷器出现故障也会造成35KV的开关跳闸。
当出现跳闸故障时,应采取相应处理措施。
第一,断开开关,使其不影响其他的变电站设备,保证跳闸事故不会影响到整个供电系统的正常运行。
第二,当用电设备恢复正常运行后再具体分析产生跳闸的原因。
如果跳闸的现象发生时,而保护信号没有出现,有可能是保护回路的保护参数不对,或者是回路电源的问题,这时应该重新输入回路的保护值参数,检查保护回路。
如果保护回路的信号有指示,会有两种情况,一种情况会出现指示灯有指示,而且分闸正常,那就能确定是保护回路内部的故障。
另外一种情况是指示灯没有指示,但是分闸不正常,那就能确定是机械结构的内部故障,然后采取措施进行处理。
1.2接地时出现的异常情况及处理老式的35KV变电站大多数是不接地系统,其线路接地故障主要是由电压互感器形成的绝缘系统检测完成。
35kV 变电站故障分析及处理对策
35kV 变电站故障分析及处理对策◎薛雷平一、前言新时期,随着工业生产规模增加,对电力能源的需求量增加,如何做好电力能源的稳定供应,预防电力系统出现故障成为行业人员关注的焦点。
35kV 变电站主要应用在工业生产服务中,在具体的应用过程中,有时会出现短路故障,带来严重的经济损失。
在此背景下,有关人员需要对变电站的常见故障进行分析,并且做好故障预防与处理工作,以确保变电站运行稳定性,提高电力服务能力。
二、35kV 变电站故障分析1.电压互感器故障(1)电压互感器的类型与工作原理在35kV 变电所中使用的电压互感器为三相式互感器,其工作原理与变压器具有一致性。
互感器的基本结构为铁芯、原绕组、副绕组。
此外,互感器的容量较小,并且相对恒定,在实际运行中接近空载,自身阻抗十分小。
因此,当三相互感器发生短路时,电流值会迅速增加,由此出现线圈烧毁的问题。
电压互感器能够根据一定比例,对高电压进行调节,通过对电压值的转化,能够维护工作人员安全。
二次回路属于电压互感器的高阻抗回路,其电流值与回路阻抗存在密切关系。
因此,在具体使用环节,可将电压互感器当作变压器。
(2)电压互感器的常见故障分析当互感器在空载运行时,系统中的储能元件会发生谐振现象,铁芯的饱和也会造成电感量发生较大变化。
当铁芯的感抗与线路对地容抗高度接近时,会出现较为明显的铁芯谐振现象。
通过以上分析,电路系统中的非线性电感原件发生变化时,尤其是产生母线接地、负载升高等问题后,会造成电路的参数指标异常变动。
加之,供电变压器出现谐波,使得电压互感器的故障发生率提升,出现绕组过热、烧毁、爆炸等严重后果。
针对小接地电流系统而言,也会发生电压互感器熔断的问题。
变电站故障会导致严重的安全问题,并且造成严重的经济损失和人员伤亡。
鉴于此,有必要对变电站的故障风险进行分类,并且做好相关的预防和处理工作,采取较为科学的控制手段,使得35kV 变电站能够可靠稳定运行。
2.直流接地故障(1)故障分类针对35kV 变电站而言,系统中的直流负荷较大,并且分布范围十分广,增加了故障发生率。
变电站35kv系统单相接地故障分析及防范措施
运行人员应根据电缆桥架分布图确定着火冒烟的具体线路经生产调度同意后迅速停掉该线路及同桥架的相邻电缆电源并联系消防队灭火如若不能确定具体线路只能确定某一层桥架或是由于桥架盖板遮挡不能分辨出具体哪一层桥架则迅速将该桥架内的所有电缆停电并联系消防队灭火
电气技术与经济 ?技术与交流
变电站 35kV系统单相接地故障分析 及防范措施
0 引言
电力系统中性点接地方式可分为直接接地和非直 接接地两种。中性点直接接地系统发生接地故障时, 大地、短路点和接地中性点构成了短路回路,短路电 流很大,又称大电流接地系统。中性点非直接接地系 统发生单 相 接 地 故 障 时, 故 障 点 仅 流 过 对 地 电 容 电 流,短路电流很小,又称小电流接地系统。
如果发生接地故障时,首先根据故障现象判别 故障的相别,并列运行时应断开联络开关,尽量缩 小停电范 围。其 次 检 查 站 内 电 气 设 备 是 否 有 故 障, 如电压互感器熔丝有无熔断,电缆头、避雷器是否 有击穿损坏等,经检查确认站内设备无明显 故 障 时,用拉路法排查线路。若在断开线路开关时,接 地现象消失、电压恢复正常,则证明断开的线路发 生了单相接地,立即安排人员进行故障点查找。若 所有线路都断开后接地故障仍然存在,很可能是两 条及以上线路的同一相发生接地、母线接地或是主 变压器低压侧接地。
调度员对35kV系统电压异常的判断与处理
开关转检修,检修人员检查 32 2 习潘线开关 的线路 C T的 c 相绝缘为 0工作人员迅速更换了 C , , T 将线
路 恢复运行 。至此才将此 次接 地故 障处理完 毕 。
由于开 关 线路 C T故 障 造 成 系统 接 地 的 现 象
非故障相 的相 电压升高 ,但线 电压仍然对称 , 因
・
5 ・
《 宁夏 电力)0 0年第 3 ) 1 2 期
处理 比较 简单 , 不作详细分析 , 重点分析前 3 。 项 21 3 V 系统单相 接地 . 5k 211 3 V 系统 单相接 地 的特征 . 5k .
调度员对 3 k 5 V系统电压异常的判断与处理
电站 3 2 2 习潘线 、 潘昶变电站设备及 习岗变电站设 备正常。习岗变电站 3 2 2 习潘线穿墙套管有异常响
声, 调度员遥控断开 习岗变 电站 32习潘线 开关 , 2 习
在小电流接地系统 中,单相接地是一种常见 的临时性故障, 多发生在潮湿 、 多雨天气 。发生单 相接地后 , 故障相对地电压降低或为 0 全接地 ) ( ,
岗变电站 3 5 V接地消失。当即遥控合上此开关, k 习
岗变电站 3 V母线接地 动作 。最后 将 32习潘线 5k 2
( ig i Y nh a l tcP w r u pyB ra , ic u nN nxa7 0 1 , hn ) N n xa ic unEe r o e p l ueu Y n h a igi 5 0 C ia ci S 1
Ab ta t Ma e nls d u g m n ̄rh l g n r ly n n t n e Vs btt n s c: k s ayia d e e t e ot e b oma t i u at d d 5k s i , r a sn j t v a a i e 3 u ao
35kV及以下小接地电流系统发生接地故障时的故障现象分析、处理步骤、具体方法及注意事项
4)若所有线路都拉开接地仍然没有消失,应考虑是两条及以上线路的同相 接地、母线接地或是主变侧接地。
三、处理35 kV及以下 系统单相接地故障的注意事项
1)整个检查及处理的过程都应至少两人进行,并穿上绝缘 靴,戴上绝缘手套,不得触碰接地金属物。 2)带接地故障运行期间,严密监视PT的运行情况,注意其 高低压保险是否熔断。
基频谐振:线路非同期合闸操作易激发基频谐振,如当向仅带有电压互感器的 空母线突然充电时易产生基频谐振。 基频谐振和系统单相接地现象相似,即我们平时说的“假接地现象”。 高频谐振:线路非同期合闸操作在适当的外界条件下易激发高频谐振。
分频谐振:单相接地故障消失后(如拉路时)易激发分频谐振 单相接地故障是铁磁谐振最常见的激发方式。
四、35 kV及以下系统发生谐振时 变电站异常的分析判断与处理
谐振是一种稳态现象,它不仅会在操作或事 故时的过渡过程中产生,而且还可能在过渡过 程结束以后较长时间存在,直到发生新的操作、 谐振条件受到破坏为止。 可见,这种过电压一旦发生,往往会造成严 重后果,会使设备绝缘击穿,使电磁式电压互 感器激磁电流成多倍增大,造成一次保险熔断, 并可能使互感器烧毁。
2、35 kV及以下系统单相接地故障的检查处理
1)在发现并判断出接地故障后,及时联系相应调度,结合现场实际,在值 班调度员的指导下进行故障点查找,查找过程中一定做好信号、时间、操 作变化等记录。 2)应穿上绝缘靴,检查站内有关设备有无问题。若站内有接地,运行人员 不得靠近接地点(室内4米,室外8米)。尽快停用接地或有焦味的设备, 或引线等。 3)若经检查确认不是站内设备接地,根据调度命令,此时可以采用 瞬时拉路选线法,缩小接地故障范围。 瞬时拉路选线法的拉闸顺序:空载线路—双回路用户,已转移负荷的线 路—故障几率高的线路—分支多,线路长,负荷小,不重要用户—分支少, 线路短,负荷较大,较重要用户线路—联络线 若在断开开关时,接地现象消失,则证明断开的线路发生了单相接地, 找出故障设备后,立即汇报调度进行查线,根据情况进行处理。
35 kV系统电压异常的判断处理方法
35 kV系统电压异常的判断处理方法电力系统中的35 kV系统是不接地或经消弧线圈接地。
35 kV系统电压异常情况非常普遍,原因也很多,如何准确判断和处理至关重要。
1、35 kV系统出现电压异常的原因及表现形式35 kV系统电压异常可归纳为以下7种:(1)高压熔丝熔断。
在一相、二相或三相高压熔丝熔断时,熔断相二次电压将显著降低,并发出“母线接地”信号。
在未完全熔断时,可能不会发出“母线接地”信号。
(2)单相接地。
当单相接地时,接地相电压接近于0,其余两相相电压升高为线电压,并发出“母线接地”信号(电压取自开口三角电压3 U0)。
(3)谐振。
三相电压异常升高,表计可能达到满刻度,三相电压基本平衡,一般不会发出“母线接地”信号。
母线压变会发出嗡嗡声。
理论计算说明,过电压一般不超过1.5~2倍相电压,个别高达3.5倍。
持续时间十分之几秒至一直存在。
(4)低压熔丝熔断。
二次电压将显著降低,不会发出“母线接地”信号。
(5)二次电压回路异常。
特指母线压变及以下回路异常。
发生这种现象时,电压情况无法预测。
其形成原因通常有二次小线烧断,碰线,回路接错,表计异常等。
(6)消弧线圈档位不适当。
有些110 kV变电所装有35 kV中性点消弧线圈,在档位不适当时(通常调档后发生异常),三相电压不平衡,但差别不大,接地信号有可能发出。
这时,相关变电所的电压可能都不一致。
(7)线路断相。
可分一相熔断和二相熔断,负荷侧变电所母线电压异常的判别较困难。
实际运行中发生概率较小。
上述7种情况,是单一原因引起电压异常时的特征,可用作判断处理的根据。
其中第6种只有在经消弧线圈接地的变电所可能存在,判断较易,处理简单。
第7种情况处理上与单相接地相同,因此,分析主要以前5种原因为主。
作为每一名成套售后人员,应掌握这些特征,以准确判断,快速处理运行中可能出现的各种异常。
单一特征的判断相对容易,两种及以上情况复合性故障引起的电压异常,判断与处理较为复杂。
35kV线路典型电压异常分析与故障判断
第 8期
湖 州 师 范 学 院 学 报
J o u r n a l o f Hu z h o u Un i v e r s i t y
V o1 . 3 9 NO. 8
Au g. , 20 17
2 0 1 7 年 8月
3 5 k V线路典型 电压异常分析 与故 障判断
线路 断线 、 母线 P T熔 丝熔 断 、 线路 谐 振等 故 障情 况下 电压 异 常情 况 , 同 时利用 近 期发 生 的一起 故 障 实 例 ,
验证 故 障判 断方 法 , 为 调控员 在 发生 3 5 k V线 路 电压 异 常时 提供 判 断依 据.
1 典 型 线 路 故 障 电压 异 常 分 析
下面 重点 分析 3 5 k V 线 路发 生单 相接 地 时 的电压 异 常情 况. 在 实 际运 行 中单 相接 地 故 障 又分 为 金 属 性单 相 接地 和 非金 属性 单相 接地 。 1 _ 1 . 1 金 属性 单 相接 地 当 线路 A 相 中 愚点 发生 金属 性接 地 时 , 此 时 三相 电压 向量分 解 图如 图 2所 示. 由于 是点发 生金 属性 接 地, 接 地 阻抗趋 近零 , 因此 U 。 一 一U0 A , 原来 的对地 中性 点 0 变 为现在 的接 地点 愚, 线 路接地 A 相对 地 电
路 电压异 常 , 发 生三 相 电压不 平 衡现 象 .
基 于此 , 有 必要 对 3 5 k V 线路 发 生 的典 型 电压 异 常情 况 进 行 分 析 , 找 出各 种 故 障情 况 下 电压 异 常 的 表现 形式 , 方 便 调控 员 明确 区分 故 障类 型 , 在发 生 电压 异 常故 障时 作 出正 确 判 断 , 及 时 通 知运 维 检 修 人 员 处理 故 障 , 减 少故 障 对 电 网设 备 的损 坏 . 本 文 根据 本 地 区 3 5 k V 线 路 的实 际运 行情 况 , 分析 发 生线 路 接地 、
关于35kV紫金变电站频繁接地现象分析
及紫金 变 电站母 线出现A、 B、 c 项频繁 单项接地 报警 , 相 电压数值 大 幅度变化 , 幅值 5 0 k V 左右( 数值 指示 ) 。 1 2 时5 8 分, 跳 开南 紫1 回线路 , 南关、 紫金 母线 单项 接地 现象消 失 , 电压指示 正常 。 6 月1 1 日下午 至1 2 日巡线登杆 检查 , 未发 现异常 。 该 现象在 为 装设保 护 间 隙以前 未 曾出现 过 ( 但是 , 南紫 1 回原是 张 紫线 的一部
得精 确的解 析解 的 , 近似解 的一般 形 式可写 成
( f ) = 1 C O S C O t + s i n ( n o t + 0 ) + s i n ( mo t + )
式中, , — —基 频磁链 ;
— —
n次谐 波磁 链 , n≠l;
—
—
谐 振 时伴 随的 m 次谐波磁 链 , m ≠1;
C O L o> —
这 样, 在 电感 未饱 和时 , 电路的 自振频率低 于 电源频 率 ; 而在饱 和
时, 电感值 下降 , 使 回路 自振频率 等于或接近 电源频率 , 这是 产生基 波谐振 的必 要条件 。
:
由于 回 路 元 件 的 总 压 降 △
应 与 电 源 电 势
分, 最 近改 为南 紫和 南张 线 ) 。 2 关 于紫 金变 电站频 繁 接地现 象的 分析 3 5 k v 紫金 变 电站于此 前刚在 线路上 安装 了 可调 式 过电压保 护装置 , 在 雷 电过 电压 时间隙动 作把过 电压 泄人大地 对线 路进行 防雷保 护 , 这是 正常 的。 但3 5 k v 电网属于 小 电流接 地系 统 , 在发 生单 相接地 时 另外两 相应 升高 到线 电 压3 5 k v , 而 不会 升高 到5 0 k V  ̄右。 从 频繁 接地 的现象 , 加上5 0 k v 的过 电压 可 以 确定这 不是 线路 发生 单相 接地 造成 的 , 而很 可能是 变 电站安 装 的3 S k y 电磁 式 电压互感 器 的励磁感 抗与 线路 的对地容 抗在雷 电过 电压的激 发 下产生 的铁磁 谐振 。 因为 小 电流接地 系统 是最易 发生铁磁 谐振 的 。 铁 磁谐 振发生 时会造 成频 繁的虚 幻 接地 现象 , 铁 磁谐振 产生 的过 电压 一般 为3 u O左 、 右, 对3 5 k v 电网 而 言刚 好为5 0 k v  ̄、 右。 但这 种过 电压持 续时 间长 , 一般 可达几 十分钟 , 会 造成 电 压互感 器和 避雷器 爆炸 。 会 使 电缆头和穿 墙套 管等绝 缘薄弱 点击穿 , 严 重时还 会 引起变 电所母 线短 路和 变压器 击穿 事故 , 需 重点 防护 3 配 电 网铁 磁 谐振过 电压产生 的机 理及条 件 ( 1 ) 基 波谐 振过 电压 谐振 回路是 由带铁芯 的 电感 元件 ( 如 空载变压器 、 电压互 感器 ) 和系统 的电 容元 件组成 。 因铁 芯元件 的饱和现象 , 使 回路的 电感参 数是非 线性 的。 这种含 有 非线 性 的 电感 元件 回路 , 在满 足一 定谐振 条件 时 , 会产 生铁 磁谐 振 ( 非 线性谐
35kV线路单相接地后母线电压异常原因分析
间。
对于小电流接地系统单相接地后的各种故障特征,各类文献已经做了较多的研究、分析,并给出了明确的说明。
但在电力系统的实际运行中,由于电力设备与理想模型存在差距,或设备安装、维护水平的不同,在某些情况下,小电流接地系统在发生单相接地后,其故障特征并不与理论分析值完全相同,或存在明显差异。
本文将会对现实情况中的一次典型案例进行分析,并对该案例中小电流系统发生单相接地后母线电压出现异常情况的原因进行分析。
1 事件概况■1.1 事件主要概况2020年2月14日17:33:23 220kV变电站甲35kV线路发生接地,选线装置选择线路为35kV甲乙线,35kV变电站乙显示B站接地,35kV变电站丙显示A相接地。
甲站拉开35kV甲乙线321开关后35kV母线电压恢复正常。
变电站丙4.6MW负荷;35kVⅠ段上35kV#1接地变35B1间隔带站用负荷,经消弧线圈接地,消弧线圈处于1挡过补偿状态;35kVⅡ段母线上35kV甲乙线321间隔带35kV变电站乙2.1MW负荷,并作为35kV丁站备用电源;35kVⅡ母线无PT间隔。
220kV变电站甲一次主接线图如图1所示。
图2 2020年2月14日17:33发生35kV线路发生接地时和2月15日21:30正常运行时后台机信息2 现场检查情况■2.1 后台检查显示后台显示:2020年2月14日17:33发生35kV线路发生接地,小电流接地选线装置(消弧线圈控制器)选线接地线路为35kV甲乙线321,但是未选出相别;检查2020年2月15日21:30分正常运行电压:A相20.74kV、B相20.67kV、C相20.17kV、3U0为3.99kV。
■2.2 小电流接地选线装置检查小电流接地选线装置(消图1 220kV变电站甲站内接线图66 | 电子制作 2021年05月应用技术弧线圈控制器)显示:2020.2.14 17:36:04至17:45:21发生单相接地,选线接地线路为35kV甲乙线321,接地电压为20829.2V,电感电流为15.6A,电容电流为14.6A,35kV系统处于过补偿状态,但是未选出接地相别。
35kV配电系统母线电压不平衡原因分析与处理
35kV配电系统母线电压不平衡原因分析与处理王帅;王晓红【摘要】110 kV巴音杭盖变电站35 kV配电系统发接地告警信号,零序电压越限,三相相电压不平衡.通过分析确定原因为光伏SVG无功补偿功率与巴音杭盖变电站35 kV系统参数形成谐振条件,引发谐振过电压,造成系统母线电压异常.建议在发生接地现象时,首先考虑系统发生了谐振,应及时改变系统运行方式,投运光伏无功补偿设备,及时消除谐振.若采取措施后接地现象仍未消失,则说明系统存在绝缘不良问题.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】3页(P30-32)【关键词】35kV配电系统;母线电压;光伏电站;谐振;电压不平衡【作者】王帅;王晓红【作者单位】巴彦淖尔电业局,内蒙古巴彦淖尔 015010;巴彦淖尔电业局,内蒙古巴彦淖尔 015010【正文语种】中文【中图分类】TM8640 引言巴彦淖尔地区35 kV配电系统为不接地或经消弧线圈接地,经常出现电压异常情况,其原因有高压熔丝熔断、低压熔丝熔断、单相接地、谐振、二次电压回路异常、消弧线圈档位不适当、线路断相等。
随着太阳能光伏电站不断接入巴彦淖尔电网中低压供电系统(特别是35 kV及以下配电网),大量的SVG(Static Var Generator,静止无功发生器)、SVC (Static Var Compensator,静止无功补偿器)等无功设备引入系统,与35 kV配电系统参数形成谐振条件,发生谐振过电压[1-5]。
发生谐振过电压的现象与接地现象一致,但检查设备时又找不到接地故障点。
针对这一问题,本文以110 kV巴音杭盖变电站实际运行数据为例,分析出现此类母线电压异常现象的原因,并提出有效处理措施。
1 35 kV电压异常概况110 kV巴音杭盖变电站包括110 kV、35 kV、10 kV 3个电压等级,110 kV双母接线,35 kV单母分段接线,10 kV单母分段接线。
35kV集电线路单相接地故障处理
备件名称(编码) 电缆头 更换前
1
工作成员 建档人
第1次修订人 修订内容
风机编号 风机机型
返回
现象分析
经检查发现事故发生时B相电压为零,A 、C两相电压上升为线电压,初步判断B 相发生金属性接地
工时(分钟) 1 3
建档时间 修订时间
4
将#2集电线路转检修,测量线路绝缘发现:#2集电线 路B相绝缘电阻为零,其余两项正常。
5
检查线路发现#2集电线路#14风机终端塔下塔处连接 电缆处B相电缆头损坏
6
将#2集电线做好安全措施后,对损坏电缆头进行更换
7 8 使用工具 备件
配图
电缆头更换完毕,测试绝缘电阻合格 解除安全措施,恢复35kV#2集电线路运行。
10
确认为B相发生金属性接地,检查断故障
20
点在架空线或杆塔处
除此处电缆头外,其余地方未发现异 常,判断故障点在此处
电缆头制作工艺不合格,运行中被击穿 损坏,导致单相接地故障 故障消除
总工时
备件数量 1
更换后
80
60 10 20
204
消耗数量 1
备注
处理人数 审核人
故障代码 故障名称 故障日志 原因分析 处理思路
1 2
35kV#2集电线路单相接地 #2集电线路#14风机终端塔下塔处连接电缆处B相电缆 头损坏 1、电缆头击穿。2、架空线搭挂杂物。3、架空线断 1、检查各段电缆头。 3、检查架空线。
处理步骤 复归音响及信号 向调度机构及运营部汇报事故情况
3
去302开关本体及故障录波装置进行检查发现:302开 关跳闸,零序I段保护动作,动作电流为1.8A
电力系统常见电压异常分析及处理
电力系统常见电压异常分析及处理发布时间:2023-02-15T08:03:15.202Z 来源:《当代电力文化》2022年19期作者:宗艳1 白丽娜2 [导读] 电力系统运行过程中宗艳1 白丽娜21.国网沧州供电公司,河北沧州 0610002.国网邢台供电公司,河北邢台 054000摘要:电力系统运行过程中,经常发生电压异常的情况。
电压降低、过电压均会影响电力系统安全稳定运行,因此及时发现识别电压异常及其原因,并采取正确的措施进行处理至关重要。
本文对小电流接地系统单相接地、电压互感器一、二次熔丝熔断、线路断线、系统谐振等引发的电压异常进行了分析,并给出了相的处置措施。
关键词:电力系统;电压异常;单相接地;断线;谐振;前言电力系统在运行过程中,常常出现电压异常的情况,主要表现为电压的降低和升高。
电压异常可能造成一次设备绝缘损坏、继电保护等二次设备保护拒动等问题,需要重视。
常见的引发电压异常的情况有小电流接地系统单相接地、电压互感器一、二次熔丝熔断、一次线路断线、电力系统谐振等原因。
一、小电流接地系统单相接地电力系统按接地方式分为大电流接地系统和小电流接地系统。
大电流接地系统包括直接接地、小电阻接地系统等。
小电流接地系统是指中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地的三相系统,又称中性点间接接地系统。
在我国,系统零序电抗与正序电抗比值大于4~5的系统为小电流接地系统。
在美国和西欧,零序电抗与正序电抗比值大于3为小电流接地系统。
一般110kV及以上系统为大电流接地系统;35kV及以下为小电流接地系统。
小电流接地系统单相接地是一种常见故障。
当小电流接地系统发生单相接地时,接地相的相电压降低或变为0V,其他两相相电压升高。
接地相没有故障电流。
因此,单相接地故障时,允许系统运行1-2小时。
但系统单相接地时,另外两相对地电压升高,最高升高为线电压容易造成设备绝缘损坏,继而发生两相短路、三相短路等。
同时接地故障点产生电弧,可能烧坏设备,发展成相间或三相故障。
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35kV接地系统电压异常分析和处理
浙江省浦江县供电局张琳阅读次数:355
摘要:通过对110 kV变电站35 kV母线电压异常情况的分析和处理,总结了变电站35 kV电压异常的各类情况,分析了各种故障原因,提出了故障判断及处理的步骤和原则。
关键词:35 kV母线;电压异常
2009年3月8日,浙江省浦江县110 kV城中变电站35kV母线电压发生异常现象,当时城中变电站为正常运行方式,两台主变并列运行。
110 kV变压器为两台三圈变压器,SZZ9-40000/110,容量为40 MVA,110 kV母线为内桥接线,110 kV母线分段运行,35 kV母线为单母线分段,正常接线运行时35 kV母线分段运行;10 kV母线为单母分段接线。
故障当天为雷雨天气,35 kVⅠ段电压A相为37 kV,B相为0 kV,C相为37 kV,35 kVⅡ段电压A相为37 kV,B 相为27 kV,C相为23 kV,光字牌显示35 kVⅠ段母线接地,35 kVⅡ段母线接地。
1 事故原因分析
35 kV母线电压异常一般为系统谐振,线路单相接地或断相,消弧线圈档位不当等;还有可能测量回路故障导致35 kV 母线电压异常,如母线电压互感器高压熔丝熔断,低压熔丝熔断或二次回路异常,母线电压互感器异常等。
如35 kV系统故障引起电压异常,那么所有与之相连的电压互感器电压显示值都异常,必须快速处理;如仅是测量回路异常引起指示值不准确,则一般只是发生在变电站的电压互感器。
为了在系统发生电压波动时能够明确区分故障类型,及时处理故障,保障电网安全运行,现就分别以系统谐振、线路断线、单相接地、消弧线圈档位不当、熔丝熔断、二次回路异常等故障情况下系统的不同特征进行分析。
1.1 系统发生谐振
谐振过电压引起的三相电压不平衡有两种。
一种是基频谐振,即一相电压降低,另两相电压升高,特征类似于单相接地;另一种是分频谐振或高频谐振,特征是三相电压同时升高。
理论计算说明,谐振过电压一般不超过1.5~2倍相电压,特殊情况可高达3.5倍,持续时间十分之几秒甚至一直存在。
谐振处理通常是采用拉合35 kV母分断路器或35 kV空载线路,调整运行方式,改变网络参数,破坏谐振条件,消除谐振过电压后再行恢复正常运行方式。
1.2 线路发生断相
线路发生断相(一相或两相)时,相电压特征是三相电压不平衡,断线相电压和中性点电压升高,非断线相电压降低,供电功率减少,有时发出接地信号。
线路断相时,负荷侧母线电压异常,通过电源侧和负荷侧两侧的电压测量值进行判别。
一般处理方法为线路检修,由检修单位进行巡查。
1.3 线路单相接地
接地相电压明显降低,而其余两相相电压升高为线电压,并发出母线接地信号。
需要注意的是发出母线接地信号并不能说明35 kV线路肯定发生单相接地故障,如果其余两相电压没有升高为线电压,则应是高压熔丝熔断所引起。
高压熔丝熔断与单相接地故障主要表现在全网是否异常、电压是否升至线电压。
1.4 消弧线圈档位不适当
装有35 kV中性点消弧线圈的变电站,在档位不适当时(通常调档后发生异常),三相电压不平衡,但差别不大,此时,也有可能发出母线接地信号。
由于不同变电站采用的母线电压互感器接线方式不一致,相应的电压测量值都不一致,必须结合具体情况进行分析和调整档位。
1.5 高压熔丝熔断
高压熔丝熔断时,熔断相二次电压将显著降低,并发出母线接地信号。
但是,如果高压熔丝未完全熔断,则可能不会发出母线接地信号。
两相高压熔丝熔断时,熔断的两相相电压很小或接近于零,未熔断一相的相电压接近于正常相电压。
熔断的两相相间电压为零(即线电压为零),其它线电压降低,但不为零。
一般处理方法为检修时更换高压熔丝。
1.6 低压熔丝熔断
低压熔丝熔断时,二次电压将显著降低,开口三角无电压,不会发出母线接地信号。
会不会发出母线接地信号是判别高压熔丝还是低压熔丝熔断的一个主要依据。
低压熔断器熔丝两相熔断时,熔断的两相相电压降低很多,但不为零,未断的一相电压正常。
熔丝熔断的两相间电压为零,其它线电压降低,但不为零。
1.7 二次电压回路异常
除高低压熔丝熔断外的母线电压互感器及以下回路异常。
发生这种现象时,电压情况无法预测。
其形成原因复杂,通常有二次小线烧断、碰线、回路接错、表计异常等。
处理办法一般为母线电压互感器改检修后交检修单位检查处理。
2 事故处理
虽则110 kV城中变电站35 kV中性点经消弧线圈接地,但根据记录当时消弧线圈未进行任何操作,并根据电压表指示值,可以判定电压不平衡非消弧线圈档位不当引起。
故障现象表明35 kVⅠ段母线B相电压为零,而A、C相电压升高,类似于谐振过电压现象。
2.1 拉开35 kV母分断路器
故障现象改变为35 kVⅠ段电压A相电压为22 kV,B相电压为22 kV,C相电压为21 kV,35 kVⅡ段电压A相电压
为37 kV,B相电压为2 kV,C相电压为3 kV,光字牌显示35 kVⅡ段母线接地。
故障现象表明35 kVⅠ段母线恢复正常,35 kVⅡ段母线电压未变。
由于改变了网络参数,破坏了谐振条件,因此可以判定35 kVⅡ段母线电压三相不平衡非系统谐振过电压所引起。
根据35 kVⅡ段母线三相电压指示值、接地信号,因A相电压升高至线电压,最低相相电压接近正常值,可以判定高压熔丝正常,系统有接地现象。
2.2 检查35 kVⅡ段母线电压互感器
根据35 kVⅡ段母线电压B相电压为2 kV、C相电压为3kV的现象可分析出,系统接地的同时存在35 kVⅡ段母线电压互感器B、C相低压或高压熔断器故障。
现场检查发现35 kVⅡ段母线电压互感器B、C相低压熔丝熔断,更换35 kV Ⅱ段母线电压互感器B、C相低压熔丝后。
故障现象改变为35 kVⅡ段母线电压A相电压为36 kV、B相电压为3kV、C 相电压为37 kV,光字牌显示35 kVⅡ段母线接地。
电压指示值显示故障为典型的单相接地特征,可断定B相接地。
2.3 试拉35 kVⅡ段母线出线
2.3.1 两条线路同名相接地
两条输配电线路同名相发生接地时,绝缘监视一相对地电压表指示不平衡,出现接地信号,变电所值班员按规定顺序逐条切断线路时,应注意断开每条线路时,绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化,若依次断开线路,三相对地电压指示没有变化,说明线路不是有单相接地故障,是变电所内设备接地。
若依次断开线路,三相对地电压指示有变化时,应考虑有两条输配电线路同相发生单相接地(含断线)故障。
2.3.2 两条线路异名相接地
这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降雪的天气,主要现象是同一母线供电的两条线路同时跳闸或只有一条线路跳闸,说明电网有单相接地现象。
若两条线路都跳闸,电网接地现象消除;若两条线只有一条跳闸时,电网仍有接地现象,但单送其中一条时电网单相接地相发生改变,这是判断是否存在两条线路异名相接地故障的必要依据。
2.3.3 多条线路同名相接地
多条线同名相接地是指同一母线供电的两条以上的线路发生的同名相接地,这种现象一般只发生在线路三角排列下雪天气的情况。
多条线路同名相接地时,电网三相对地电压不平衡,出现接地信号,值班人员在断开线路时,每选断开接地线路,对地电压就发生变化,有几条线路发生单相接地,三相对地电压就发生几次改变,若把这些电压有变化的线路停掉,电网接地消除,这就可判断出是三条或以上同名相接地故障。
经试拉城黄3526后,电压变化为A相电压为21 kV、B相电压为21 kV、C相电压为21 kV,线电压恢复正常,可判断为城黄3526线路B相接地。
35 kVⅡ段母线上出线城黄3526B相单相接地,同时,35 kVⅡ段母线电压互感器B、C相低压熔丝熔断。
3 结束语
正确判断和迅速处理35 kV系统电压异常情况,是变电站现场值班人员必须掌握的基本技能。
为了确保电网系统的安全、稳定、可靠运行,值班人员应先根据35 kV系统电压波动的规律判断故障类型,分隔故障范围,依照故障的轻重缓急分别处理。
根据35 kV电压异常原因及其危害,处理顺序依次是:系统谐振、低压熔丝熔断、单相接地、高压熔丝熔断、二次回路异常。