不接地系统双圈变压器缺相运行分析

此分析结果与变电站10kV母线电压监测曲 线及表1电压值基本一致。 3.3 YY0变压器高压侧断线分析结果 对于YY0接线方式变压器B相断线，根据上 面分析方法可以得到表3结果，低压侧向量图 同高压侧，如图9所示：
表3 低压侧母线电压的特征 断线相别 Ua Ub Uc Uab Ubc A 近似0 不变 不变 降低 升高 B 不变 近似0 不变 降低 降低 C 不变 不变 近似0 升高 降低 Uca 降低 升高 降低
表1 异常时10kV母线及所变低压侧电压值 电压 Ua Ub Uc Uab Ubc Uca 10kV母线(kV) 2.77 3.21 6.03 0.3 9.19 8.89 外接所变(V) 221 14 196 218 196 414
当把变电站负荷切改至311运行时，变电 站母线电压与所变电压恢复正常，考虑此次现 象与312运行状态有关。 3.不接地变压器高压侧缺相及低压侧出线 单相接地运行分析 3.1 序分量分析法 由电力系统的基本原理得到，一组不对称 的三个电气量可以分解为正序、负序和零序三 组电气分量，也就是序分量法，公式如下：
参考文献 [1]国家电力调度通信中心.电力继电保护实用技术问答 (第二版)[M].北京:中国电力出版社,2000.
3.4 中性点不接地系统B相接地电压电流 分析 当中性点不接地系统进线B相接地时，接 地相与大地同电位，两正常相的对地电压数值 上升为线电压，为相电压的 3 倍，产生严重的 中性点位移。中性点位移电压的方向与接地相 电压在同一直线上，与接地相电压方向相反， B相接地时进线电压相量图如图11所示。 假设线路空载，那么线路对地为纯容性阻 抗，即电流超前电压90°，此时电压与电流相 量图如图12所示。
相电流相量图如图7所示。
此分析结果与变电站所变380V侧电压监测 曲线及表1电压值基本一致。
图2 10kV母线相电压遥测曲线
图3 10kV母线线电压遥测曲线
图4 外接所变380V侧相电压遥测曲线
图5 外接所变380V侧线电压遥测曲线
图7 高压侧A相电流相量图
图8 高压侧三相电流相量图
图9 高压侧电压相量图
异常发生时现场运行方式如下：变电站 双台主变并列运行，主变为YD11接线、电压 等级35/11kV，外接所变YY0接线，电压等级 35/0.4kV，均中性点不接地运行，进线311 开关断开，312开关在合，301、302、501、 502、500开关在合，35kV母线无母线电压互感 器，只有10kV母线电压互感器，调度监测到 10kV母线电压与外接所变低压侧电压曲线情况 如图2、图3、图4、图5所示。 通过上面四个遥测曲线，可以知道变电站 进线断线后10kV母线电压与外接所变低压侧电 压情况如下表：
图13
B相接地时母线电压遥测曲线
(2)进线发生断线时主变高压侧三相电流 特点为断线相电流为0，而非断线相两相电流 大小相等，相位相反，比正常时略小，低压 侧电流与接线形式有关，YD11接线低压侧电流 特点为断线相电流与超前相大小相等，方向相 同，都为滞后相的一半左右，且与滞后相方 向相反，YD0接线低压侧电流特点与高压侧相 同，而低压侧出线发生单相接地时，因三相线 电压对称，所以高低压侧电流大小基本不发生 变化（忽略电容电流影响），但在空载状态 下，低压侧零序电流滞后零序电压90°，且接 地相电流为所有出线不接地相对地电容电流之 和，而零序电流大小为除本线外的所有出线不 接地相对地电容电流之和。 (3)高压进线发生断线时会产生负序电压， 无零序电压，而低压侧出线接地时，会零序电 压，而无负序电压。 5.结论 通过以上的综合分析，35kV变电站异常时 刻10kV母线电压及35kV外接所变低压侧电压特 征与B相断线特征基本吻合，通过现场检查， 发现312在进线杆塔处断线，并未发生接地， 与理论分析一致。 由此可见，中性点不接地系统进线单相 断线或者低压侧出线发生单相接地时，通过对 主变高低压侧电压、电流、序分量大小相位关 系、可以区别出线路是发生了断线还是接地， 并确定断线相别与接地相别，进而帮助工作人 员做出准确地判断，加快处理速度。
B1 C1 B2 C2 B C A1 B1
C1
A2
B2
C2
=U 式中 U A1 a1

3 E ，所以根据低压侧相量 3
图可以知道，当高压侧发生B相断线时，10kV 其中 为基因算子，
1 3 j 2 2
，
1 3 j 2 2
2
，
母线上a相电压等于b相电压等于
3 E ，c相电压 3
在煤矿变电站的运行中，经常会发生各 种异常的现象和事故，值班运行人员作为现 场第一责任人，必须能够正确迅速的处理事 故，减少事故停电范围，保证井下矿工的生 命安全。 1.小电流接地系统各种接地或断线故障 变电站常见的接地故障为单相接地，单 相接地又分为金属性接地和非金属性接地。 金属性接地的现象：系统报接地故障；故障 相相电压为零；非故障相相电压升高至相电 压的√3倍；线电压不变；开口电压为100V； 可以正常供电。非金属性接地的现象：系统 报接地故障；故障相相电压降低；非故障相 相电压升高，开口电压升高；可以正常供 电。 2.事故现象 古矿35KV站为并列运行方式，两路进线 其中一路运行，一路热备，通过母联带三台 主变运行。
为a相电压的2倍，为 2 3 3 E ，ab线电压为0，bc或 者ca线电压为a相或者b相电压的3倍得到表2结 果：
表2 低压侧母线电压的特征
断线 Ua Ub Uc Uab Ubc Uca 相别 A 约0.5Ub 略升高 约0.5Ub 约1.5Ub 约1.5Ub 近似0 B 约0.5Uc 约0.5Uc 略升高 近似0 约1.5Uc 约1.5Uc C 略升高 约0.5Ua 约0.5Ua 约1.5Ua 近似0 约1.来自百度文库Ua
2008年12月22日18点20分，供电公司古 矿35KV站主控室电笛响，主控照明灯闪。 后台监控机显示：35KVⅠ、Ⅱ段母线电压异 常，C相电压为0KV，B相电压为17KV，A相电 压正常，消谐装置报35KVⅠ、Ⅱ段母线电压 接地，后台报35KVⅠ、Ⅱ段TV断线，同时负 荷由14MW降至2.7MW，保护未动作。 3.事故处理与分析 古矿35KV站主值立即向电力调度中心汇 报，并组织值班员穿戴劳保用品检查站内有 无异常情况。负责监盘人员发现后台监控机 显示：35KVⅠ、Ⅱ段母线电压异常，C相电 压为0KV，B相电压为17KV，A相电压正常。但 6KV各出线开关均在合位，便误以为是PT保险 有问题，还可以正常供电。直至18点25分， 电调通知才开始倒古矿35KV站进线343开关， 拉开344开关，344开关拉开后电压恢复正 常。这样就耽误了启动风机的时间，造成井 下瓦斯积聚。19点08分，经线路工区维护人 员对中古Ⅱ回线路进行巡视，发现中古Ⅱ回 16#杆倾斜，C相导线断线落地，便立即进行 抢修。 3.1 后台信息分析 后台监控机显示6KV各出线开关均在合
图10 低压侧电压相量图
图11 B相接地时进线电压相量图
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电工研究
电工研究
变电站运行故障分析及处理方法
山西晋城煤业集团供电分公司 李 雷
【摘要】变电站的安全运行是保证电力系统正常运行的重要环节。所以，要加强变电站的安全运行管理，要求运行值班人员能够准确的判断、分析故障并采取正确的方法 迅速处理，以保证电力系统供电的稳定性和可靠性。本文主要结合晋煤集团供电分公司古矿35KV站发生的一起进线C相导线被拉断，引起电压缺相造成井下有无压释放装 置的开关全部跳闸这一问题进行综合分析，并且提出相应的处理方法。 【关键词】变电站运行；系统接地；线路断线；无压释放
1.引言 当YD11、YY0接线双圈变压器高压侧发生 单相断线时，线路保护和变压器保护未动作， 但10kV侧电压不对称，电压、电流异常。由于 高压侧进线断线变压器缺相运行时，对变压器 本身，危害不是太大，但对低压侧附近三相感 应电动机和照明设备的运行是不利的。本文主 要分析了35kV变电站高压侧进线单相断线时主 变压器低压侧及外接35kV所变低压侧电压的特 征（无高压侧电压互感器），帮助运行、调度 人员及时对运行异常定性和隔离故障，同时为 继电保护人员进行终端变电站进行有关保护整 定时提供依据。 2.引例 2009年8月，35kV变电站报母线PT断线， 遥测电压出错，但各类保护均未动作，异常发 生时调度监控监测到10kV母线及所变380V侧电 压波形，异常发生时变电站接线示意图如图1 所示：
图6 YD11点接线变压器B相断线
，又因 I A =-I I B 0 ，设 当B相断线时，有 C IC =E180 ，根据对称分量法可以知 I A =E0 ，则
I A1 = 道，
3 3 I A2 = E 30 ， I A0 =0 ，高压侧A E30 ， 3 3
I 分别为 I 、 I 与 I 、 I 的正序电流 I 和 而 I I 均顺时针互 I 与负序电流，正序电流 、 、 I 、 I 均按逆时针互差 I 、 差120°，负序电流 120°，将B相与C相正序电流负序电流画入相量 图可得到高压侧三相电流相量图如图8所示。 假设变压器绕组阻抗为纯感性阻抗为j1， 即电压超前电流90°，且幅值与电流幅值一 致，可得到高压侧电压相量图9。 因为变压器接线为YD11接线，而且变压器 中性点不接地，所以无零序电压和零序电流， 在正序电压作用下，低压侧正序电压超前高压 侧正序电压30°，在负序电压作用下，低压侧 负序电压滞后高压侧负序电压30°，根据对应 关系可以得到低压侧电压相量图10。
不接地系统双圈变压器缺相运行分析
吴忠供电局 张晓磊 沈梦雨 宋仕军
【摘要】通过结合35kV变电站高压侧进线单相断线时10kV母线及外接所变低压侧电压特征，用对称分量法和向量图分析YD11、YY0双圈变压器高压侧单相断线时高、低 压侧电压、电流特点，对照分析不接地系统单相接地故障时电压特点，并得出结论，使调度人员能及时根据异常现象特点判断出YD11、YY0接线双圈变压器高压侧进线 是否发生单相断线或者低压侧出线是否发生单相接地，进而快速判断隔离故障点，确保电网运行的安全稳定。 【关键词】对称分量法；单相断线；双圈变压器；不接地系统
图1 35kV变电站接线示意图
当任何一个数值与 相乘时，即为逆时针旋转 120°。 通过使用对称分量法，可以分析在中性点 不接地变压器高压侧发生断线时，各侧电压的 相量图。 3.2 YD11变压器高压侧B相断线分析 以35kV高压侧B相断线为例，当高压侧B相 断线时流过B相电流为0，YD11点接线变压器B 相断线示意图如图6所示。
此结果与某变电站出线发生B相接地结果 基本一致。 某变电站出线发生B相接地，遥测截图显 示Ua＝10.82kV，Ub＝1.70kV，Uc＝9.23kV，此 结果同表4理论分析基本一致，见图13。
位，值班员便误以为井下供电正常，却忽视 了查看电流这一重要参数。井下的大多开关 都装有无压释放保护装置。无压释放保护装 置属于一种低压电气保护装置，有的和断路 器配合使用，有电压时断路器可以合闸，当 电压低到一定程度（比如15%额定值时，电气 设备无法工作）跳开断路器。很多接触器都 是靠电源电压自保持的，电源电压过低接触 器就会自行断开。这时虽然后台监控机显示 6KV各出线开关在合位，但井下进线开关由于 无压释放保护已经跳闸，电流显示为零。 所以这就要求变电站运行人员在对事故 分析、判断时，不能单一的凭借一个数据就 妄下结论，需要结合现场两个及以上的数据 进行分析、判断，这样才能做出科学正确的 判断，从而迅速处理事故。 3.2 单相断线情况统计分析 单相断线又分为单相断线但两侧均不接 地、单相断线断口电源侧接地、单相断线断 口负荷侧接地、单相断线断口两侧均接地。 单相断线但两侧均不接地时，电源侧现象为 系统不报接地故障；电压无变化；故障相无 电流，负荷侧现象为系统报接地故障；非故 障相相电压不变；故障相相电压降低为相电