端子短接问题引起的开口三角电压异常故障分析

端子短接问题引起的开口三角电压异常故障分析
摘要：某电站投运后，经常出现110kV母线开口三角电压越上限告警，而实际
测量各相二次电压无异常。

通过分析开口三角电压原理，计算系统零序分量，排
除多因素干扰，分析得出问题根源在于端子引线短接错误。

通过更改端子排短接线，该问题得到了彻底解决。

关键词：开口三角电压越上限零序
一、开口三角电压概念
开口三角形是电压互感器二次绕组的一种接法，指三相二次绕组按三角形接
线连接，但在最后有一点不连接上，构成开口三角形。

正常情况下，三相电压幅值相等，相角相差120°，开口三角上没有电压，开
口三角电压为0。

当发生系统单相接地时，电压互感器一次绕组就会有一相上电
压为0，造成对应的二次绕组上电压也为0，则开口三角上就会出现电压。

通过
检测开口三角上的电压，就可以知道高压系统是否有接地现象，这在系统上被称
为“接地监察”。

当三相负载不平衡时，对应的二次绕组上电压也会相应降低，三
相电压矢量和不为0，开口三角上也会出现电压。

保护装置在检测到开口三角电
压达到限值时，认为发生了异常，装置发报警信号或者跳闸。

二、开口三角电压接线原理
该电站110kV 系统是直接接地系统，其#4母线电容式电压互感器二次侧其中
一组接成开口三角形式，如下图所示：
由于中性点直接接地系统，当系统发生单相金属性接地时由于一次电压被强
制为0V，二次侧绕组对应有一相为0V，三相矢量求和为100V 。

继电保护装置在
检测到开口三角电压超过设定值时，结合其他电流电压关系，做出故障判断，进
行动作。

三、实例分析
某电站在运行一段时间后，经常出现110kV母线开口三角电压越上限报警并
启动录波，故障录波装置所测量的二次电压值：
Ua：59.89V, φ90.1°；
Ub：59.80V, φ330.0°；
Uc：59.88V, φ210.1°；
3Uo：10.99V, φ18.8°。

为了验证故障录波装置显示值是否正确，利用两组数据进行验证。

一是对实
测母线三相电压值进行正序、负序、零序分量分析，得到零序分量为：0.04V, φ-171.3°。

二是对故障录波所显示的三相电压进行计算分析，得到零序分量为：
0.181V,φ-164°。

两组验证计算得出的数据与故障录波所显示的110kV母线开口三
角电压Uo均不相等，说明所采集显示的110kV母线开口三角电压不正确，装置
采集到的Uo并非实际的零序电压。

于是对现场接线进行逐一排查，故障录波装置中110kV母线开口三角电压来
源为柜后1D端子排，电缆另一头来自110kV母线PT端子箱，检查端子箱内对应
端子电压与故障录波面板显示电压基本相同，排除了故障录波装置本身测量问题、故障录波柜内端子接线松动、端子连接线处存在积灰产生电容效应和电缆电容效
应等故障原因，故障点锁定在PT端子箱内。

对照设计图纸，发现PT端子箱内1P 端子排部分的实际接线与设计院所提供的设计图纸不相符，如图所示。

在1P端子排中1P48与1P49间未进行短接片连接，而是将短接片接在了
1P49和1P50间的位置（如图示），造成来自A相PT的N600 YHa*无法与系统公共端N600相连接，a*悬空，a*所接N600线不能与系统公共端保持等电位。

系统电压波动后，PT二次侧受一次侧影响，产生扰动，由于N600 YHa*悬空，电荷累计后无法消除，造成悬浮电位。

在故障录波显示的电压值Uo实际为悬浮电位对地电压，在悬浮电位达到110kV母线开口三角电压设定上限值11V时，引起故障录波器开口三角电压越限报警并启动故障录波。

依照设计图纸，调整PT端子箱内接线，拆除1P49和1P50短接片，将1P48与1P49短接，使a*所接N600 YHa*线接到公共端N600，与系统公共端保持等电位。

接线改变后，故障录波装置显示3Uo电压0.02V，正常，而且消除了110kV 母线开口三角电压经常发生越上限告警现象。

四、结论
以上问题，是施工过程中造成的，调试时也未发现该问题，致使运行中故障录波装置经常启动越限报警。

施工过程中尤其是电气二次系统施工，首次要对严格要求施工人员的资质符合要求，其次要严格按照图纸进行二次接线，三要对出现的任何问题都不要放过，对电气设备的调试应严格按照调试大纲，做好每一个细节。