35kV变压器缺相运行的分析

35 kV变压器缺相运行的分析
摘要：用对称分量法来分析不同接线组别的变压器高压侧缺相运行时其低压侧电压反映的不同情况，并找出其规律，得出结论，为调度人员及时根据故障现象特征隔离故障点，调整运行方式，从而确保了地区电网供电的质量和可靠性。

关键词：变压器；缺相运行；接线组别；对称分量法
如皋是一个以农业为主的县级市，35 kV变电
所共有14座，其中有2座是农村小型变电所，主变
高压侧采用高压熔丝保护，而其余35 kV 变电所为
了节约投资和减少设备故障几率，大部分35 kV母
线均未安装电压互感器。

因此，当高温高负荷期或
雷雨季节，主变一相熔丝熔断或35 kV线路缺一相
运行时，经过接线组别均为Yd11的主变和YY0的
电压互感器变换后，在10 kV母线反映出异于正常
运行时的故障现象。

此现象与10 kV母线电压互感
器高压熔丝熔断有点相似，容易引起调度人员误判
断而延误了事故处理时间。

35 kV线路缺相运行或主变高压熔丝熔断一相，
虽在一般情况下没有危险的大电流和高电压产生，
但输送给用户的却是不合格的电能，因此，需调度
人员根据故障现象快速判断，隔离故障点并调整运
行方式；同时及时通知设备主人有针对性地进行查
寻并相应地处理故障。

为了调度人员能够根据10 kV母线电压情况，
很快区分出是主变高压侧缺相运行还是电压互感器
高压熔丝熔断（因电压互感器也属变压器，只是和
一般主变接线组别有所不同），对在生产过程中运用
较多的接线组别Yd11和YY0的变压器进行了分析
研究。

1 Yd11变压器高压缺相运行
以35 kV江安变为例，正常运行时，35 kV石江
线供江安变全所负荷，35kV龙常线作备用，并启用
35 kV备用电源自投装置。

其主接线图如图1所示。

其中，江安变2台主变接线组别均为Yd11，10
kV母线电压互感器接线组别为YY0，表示运行状
态，表示开关在热备用状态。

若35 kV石江线B相
断线，假设变压器为无损耗变压器，正常运行时高
压侧相电压值为U A，低压侧电压值为U a，则当35 kV
石江线B相断线后，变压器高压侧
⋅
B
I＝0，根据戴
维宁定理，则
⋅
A
I＝-
⋅
C
I。

根据变压器的接线组别，
变压器连接方式如图2所示。

运用对称分量法进行分析，将
⋅
A
I,
⋅
B
I,
⋅
C
I分解
成3组对称分量，即正序分量电流C1
B1
A1
⋅
⋅
⋅
,
,I
I
I；负
序分量的电流C2
B2
A2
⋅
⋅
⋅
,
,I
I
I；零序分量电流C0
B0
A0
⋅
⋅
⋅
,
,I
I
I；设
⋅
A
I=00
∠
A则,
⋅
B
I=0；
⋅
C
I=0
180
∠
A
则0
C
2
B
A
A130
3
1
∠
=
)
+
+
(⨯
=
⋅
⋅
⋅
⋅
A
I
I
I
I
3
3
α
α
式中;
+
=
2
3
j
2
1
-
α;
-
=
2
3
j
2
1
-
2
α
C
B
2
A
A130
3
1
∠
=
)
+
+
(⨯
=
⋅
⋅
⋅
⋅
A
I
I
I
I
3
3
α
α
3
1
=
)
+
+
(⨯
=
⋅
⋅
⋅
⋅
C
B
A
I
I
I
I AO
同理
B1
90
-
A
I∠
=
⋅
3
3
；0
B2
90
-
A
I∠
=
⋅
3
3
；
⋅
B0
I=0
C1
150
-
A
I∠
=
⋅
3
3
；0
C2
150
-
A
I∠
=
⋅
3
3
；
⋅
C0
I=0 假设变压器高压侧绕组为纯感抗，数据为j1,其电流、电压相量图如图（3）所示。

因变压器接线组别为Yd11，无零序电压与电流，在正序电压作用下，低压侧相电压相量则超前高压相应相电压30o，在负序电压作用下，低压侧相电压相量则滞后高压相应相电压30o。

则低压侧各相电压相量图如图4所示。

由图（4）中（b）图可得出当35 kV线路或变压器高压侧B相缺相运行时，反应至10 kV母线电压为a相电压等于b相电压，数值为正常运行电压的/3，c相电压为a相或b相电压的两倍，ab线电压为零，ca、bc线电压相等且等于a相或b相电压值的3倍。

3种缺相运行状态下各参数见表1。

2 YY0变压器高压缺相运行
一般10 kV母线压变接线组别为YY0,其连接方式如图5所示。

假设故障情况同35 kV缺相一样，同样运用对称分量法进行计算，具体计算方法和上例一样，结果得出一次侧电压矢量图如图6所示，因其接线组别为YY0接线，其转换至二次侧相量图如图7所示。

由图6和图7可出当10 kV电压互感器高压侧熔丝熔断时，反应至二次侧电压为a相电压等于c 相电压，b相电压为零，ab、bc线电压等于a相或c 相电压值，ca线电压升高。

3种相运行状态下各参数见表2。

3 在实际工作中的应用
2004年7月25日21:33石庄变汇报：石江线343开关电流III段保护动作，开关跳闸重合成功，同时监控中心汇报：江安变10 kV母线电压不正常，当时江安变10kV母线电压为U ab＝0.2 kV，U bc＝9.5 kV，U ca＝9.5 kV，U a＝3 kV；U b＝3 kV，U c ＝6.5 kV（故障前电压为5.9 kV）；由于江安变主变是正常的差动保护，主变高低压侧均有开关，对照上表，当值调度员迅速判断出35 kV石江线B相缺相运行，然后即通知线路工区负责人组织人员带电巡线。

当35 kV江安变转移至另一电源35 kV龙常线供电后，江安变10 kV母线电压恢复正常。

7月26日7：13线路工区负责人汇报：石江线巡线发现81号杆B搭头线烧断，与调度员判断结果完全吻合。

整个事故处理过程快而稳，保证了对用户提供优质的电能质量。

4 结束语
在生产过程中据可预见的故障进行分析、总结，找出其一般规律。

当发生类似故障时，值班人员能够有所依据迅速判断故障性质，隔离故障点，及时调整系统运行方式，从而给用户提供更为优质的电能质量。

相似地，对于10 kV 线路上的配电变压器或变电所的所用变高压侧缺相运行等，同样可找出其规律，以方便值班人员判断故障。

参考文献：
[1] 李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：水利电力出版社。

Analysis of 35 kV Transformer Phase-deficient Operation
Abstract：By using symmetrical component method，during transformer high side voltage phase-deficient operation of different wiring group，low side voltage reflects different situations. The rules are found and the conclusion is reached，for dispatchers to separate fault point in time，to adjust operational modes，in order to guarantee power quality and reliability.
Key words：transformer；phase-deficient operation；wiring group；symmetrical component method。