35KV变电所 PT二次电压不平衡现象分析

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德庆电网35kV等级电压不平衡问题解决方法的研究与应用

德庆电网35kV等级电压不平衡问题解决方法的研究与应用

2018年11期科技创新与应用Technology Innovation and Application方法创新德庆电网35kV 等级电压不平衡问题解决方法的研究与应用祭智勇(广东电网有限责任公司肇庆德庆供电局,广东肇庆526600)摘要:近年来我们根据研究分析的结果,将德庆主网变电站现有的电压抽取装置改为极小电容量的S F 6绝缘电压抽取装置通过 降低挂接的电压抽取装置的电容值,从而大大减少电压不平衡度,从根本上解决了德庆主网35kV 等级电压不平衡的问题,大大提高了 德庆片区的供电可靠性,提高了供电质量。

对以后遇上相关的故障处理具有一定的参考价值。

关键词:电网35kV 等级;电压不平衡;解决方法;研究应用中图分类号:TM727文献标志码:A文章编号=2095-2945(2018)11-0099-02Abstract: In recent years , according to the results of the research and analysis , we changed the existing voltage extraction de­vice of the main substation of Deqing network into the SF6 insulation voltage extraction device with minimal capacitance by reducing the capacitance of the connected voltage extraction device. This greatly reduces the voltage imbalance , fundamentally solves the prob­lem of 35 kV grade voltage imbalance in Deqing main network , greatly improves the reliability of power supply in Deqing area , and improves the quality of power supply. It has certain reference value for dealing with related faults in the future.Keywords: power network 35kV grade; voltage imbalance; solution; research and applicationa—刖目近年来,随着德庆电网负荷容量及覆盖面积逐渐增大,出线回路数增多、线路的供电半径缩短、线路TYD 的 数量不断增多,德庆电网35kV 母线三相电压不平衡情况 越来越严重,给设备运行维护带来了极大的困扰,为此我 们进行了详细的研究分析。

油网35kV变电站电压异常现象分析(doc 7页)

油网35kV变电站电压异常现象分析(doc 7页)

油网35kV变电站电压异常现象分析(doc 7页)油网35kV变电站电压异常现象分析比较摘要:对油田35kV变电站运行中发生的电压异常现象进行了分析。

对单相接地、PT高低压保险熔断、不同电压等级碰线时的现象及涉及的原理进行了重点分析,并比较了综合自动化变电站与老式变电站电压异常判断上的异同。

关键词:电压异常小电流接地系统过渡电阻熔断器熔断单相接地1 引言中性点不接地和经消弧线圈接地的系统称小电流接地系统。

目前油田35kV变电站均采用小电流接地运行方式。

35kV变电站电压异常情况较多,如何准确的分析判断,对提高运行水平至关重要。

2 系统单相接地时电压变化情况2.1 金属性接地单相金属性接地时,接地相对地电压为零,非接地相对地电压升高为线电压,且线电压保持对称。

2.2 经过渡电阻接地中性点不接地系统任何一相,例如c相经过渡电阻R接地时的电网接线如图1所示。

下一相,一定是接地相。

这一点无论是高阻接地还是低阻接地均适用,而对地电压最低相是接地相的结论仅适用于低阻接地的情况。

3 电压互感器熔断器熔断在小电流接地系统中,电压互感器一、二次侧都是通过熔断器和系统及负载连接的,在日常运行过程中会发生熔断器熔断现象,就这种情况进行分析。

3.1 PT熔断器熔断与系统单相接地现象对比表1 6kV系统单相接地和PT熔断器熔断现象对照表通过对照表可以得出以下结论:1)系统接地时对通过母联并列运行的I、II段母线电压均有影响,且三相电压均有变化2)PT高压熔断器熔断时,会发出接地信号,但只影响PT所在段故障相电压3)PT低压熔断器熔断时,不发接地信号,只影响PT所在段故障相电压3.2 单相接地与PT熔断器熔断同时发生的故障判断实际运行中,时常会发生系统接地与PT熔断器熔断故障同时发生的情况,对于这种情况应该根据母线电压、光字牌指示进行综合判断,必要时在调度安排下进行相应操作,具体确定故障情况。

例如:35kV变电站中6kV母联在合位,出现电压异常,I段电压表指示Ua=6kV,Ub=0kV,Uc=2kV,II段电压指示Ua=6kV,Ub=0kV,Uc=6kV。

变电站母线pt电压不平衡原因分析和防范措施

变电站母线pt电压不平衡原因分析和防范措施

变电站母线PT电压不平衡原因分析和防范措施王志强,赵楠(国网山东宁津县供电公司,山东德州253400)【摘要】本文主要对变电站母线PT电压不平衡的原因进行分析,从而提出有效的防范措施。

【关键词】母线PT;电压不平衡;防范措施【中图分类号】TM63【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2015)20-0077-01前言随着我国电网规模的不断发展,变电站是电网中的基础建设,其设备运行的正常与否,将会对电网运行的安全与否起到直接影响[1]。

其中母线是变电站中重要的组成部分,若母线出现异常而没有进行及时消除,将会对电网的正常运行造成极大影响,严重时将会造成大面积停电事故。

而母线电压不平衡是较常见的一种母线异常现象,当电压不平衡达到一定程度时,通常会造成保护装置误动,以及站内设备损坏等严重后果。

1分析变电站母线PT电压不平衡原因1.1变电站母线PT接地故障当一相的金属出现接地的现象时,该相的电压特征表现为零电压,而其余相电压特征则表现为升高。

对该现象的判断为:若一相的金属出现接地的现象后,正常电压出现不同程度变化,且电压为零的相则为接地相。

若一相中的非金属接地时,即经过电阻时,此时的相电压特征表现为一相电压低或两相电压低,但不低于零;另外两相电压高或一相电压高,并且接近线电压,当不同相电压出现较大波动幅度时,该电压甚至大于线电压;而一般情况下不接地的相之间电压不相等。

对该现象的判断为:在电阻的变化中,电压波产生时会带有不同程度的接地过电压,此种情况下接地故障相通常为最高电压相之后的相。

而通过断路器送电以此来发出接地信号的相,其电压特征表现为多相之间的电压出现瞬间波动的现象,并且接地信号也为瞬间发送现象。

对该现象的判断为:因为断路器中多相之间的接触时间不一致,从而使各相之间的线路无法同时带电,进而造成中性点出现位移的现象。

1.2变电站母线PT谐振过电压由谐振造成的二相电压不平衡存在以下两种情况:①为基频谐振,特征与单相接地的表现相接近,即为当一相电压出现降低现象时,其余相电压表现为升高;②为高频谐振或分频谐振,其特征表现为三相电压同时升高。

关于220kV下雷变35kV消弧线圈档位调整后35kV系统电压不平衡的原因分析

关于220kV下雷变35kV消弧线圈档位调整后35kV系统电压不平衡的原因分析

关于220kV下雷变35kV消弧线圈档位调整后35kV系统电压不平衡的原因分析背景1、由于崇左供电局35kV系统部分消弧线圈档位安排不合理,经过补偿后的残流未能限制在规程规定的10A之内,天等片区在07年、08年两年时间内多次发生电力设备接地故障,电弧不能自动熄灭引起的设备绝缘击穿甚至爆炸事件,给电网安全运行造成严重影响;2、根据年初对崇左电网各变电站35kV系统电容电流的理论计算结果,对比变电站消弧线圈当前档位对应的补偿电流,调度所提出对网区6所变电站35kV消弧线圈档位进行调整的工作要求,其中包括220kV下雷变35kV消弧线圈的档位调整在内;根据大新县调提供的下雷变35kV系统线路长度为176km,计算出的电容电流为20.3A;下雷变35kV消弧线圈档位需从第4档调至第2档,补偿电流由53.1A调至30A。

二、过程2009年2月21日16:50检修班组工作人员根据调度所编制的消弧线圈档位定值单对220kV下雷变35kV消弧线圈档位调整工作结束,恢复消弧线圈运行状态,下雷变即出现35kVI、II段母线电压异常:I母电压Ua=24.4kV、Ub=18.8kV、Uc=18.9kV、Ul=35.5kV;II母电压Ua=24.3kV、Ub=18.8kV、Uc=18.9kV、Ul=35.5kV;相电压相差最大为A、C相为5.6kV,不平衡度为25.4%(规程要求不大于1.5%,极限允许值不得超过15%)。

17:02下雷变35kV消弧线圈退出运行,35kV母线电压恢复正常。

事件发生前下雷变的运行方式为:1号、2号主变三侧并列运行,35kV1号电容器组(12MVar)、4号电容器组(15MV ar)投入运行,35kV I母电压Ua=21.1kV、Ub=20.1kV、Uc=20.7kV;II母电压Ua=21.1kV、Ub=20.6kV、Uc=20.7kV;相电压相差最大为A、B相为1kV,不平衡度为4.5%。

35kV配电网电压不平衡问题分析

35kV配电网电压不平衡问题分析

35kV配电网电压不平衡问题分析摘要:随着配电网三相不对称负荷的不断增加,配电变压器电能损耗增加、出力减少,且产生零序电流。

再是,线路电能损耗增加,用电设备的安全运行受到影响,电动机效率降低;致使供电系统的安全稳定运行也越来越受到威胁。

针对这一现状,本文将谈谈几点看法。

关键词:35kv配电网;电压平衡;优化措施在电力系统中低压配电网中,由于三相负荷是随机变化的,进而在一定程度上呈现出不平衡性。

受三相不平衡的影响和制约,进而在一定程度上造成供电点三相电压和电流出现不平衡,进一步增加了线路的损耗;再者,对于接在供电点上的电动机运行来说,通常情况下也会产生较为不利的影响。

现在,在中低压配电网中,一般采用手动或自动投切的电容器组进行补偿。

但是,其只能解决功率因数的补偿问题,而不能从根本上解决平衡三相负荷。

1、配电网电压不平衡的概念及影响三相电压相量大小相等,并且按照A、B、C的顺序,彼此之间构成2π/3角,这种情况被称为三相平衡(或对称),反之被称为三相不平衡系统,对于后者来说,通常情况下,又可以分为正常性和事故性两类。

对于正常性的不平衡来说,通常情况下是由系统三相元件或负载彼此之间不对称造成的,将三相电压允许不平衡度作为衡量电能质量的指标,在一定程度上根据正常性不平衡运行工况来制定的。

通常情况下,三相电压不平衡是因三相负荷之间彼此不平衡导致的。

当不平衡的三相电压加于三相电动机时,会使电动机产生负序电流,产生阻尼力矩,增加电动机转子中的热损失,造成电动机温升增高,燥声增大。

特别当一相开路时,电动机处于两相运行,在负载不变时,将会烧坏电动机。

2、电压不平衡的原因2.1 不合理的分配三相负荷一是由于装表接电人员没有三相负荷平衡的概念,对接电带有盲目性、随意性,致使三相负荷极不平衡。

二是线路多为动力、照明混载,在使用单相用电设备的同时,降低了效率,用户横向用电在一定程度上存在较大的差异,进一步使得不平衡状况出现在配电变压器三相负荷之间,同时增加对其进行管理的难度。

一起35kV电压互感器二次侧电压波动的故障分析与处理

一起35kV电压互感器二次侧电压波动的故障分析与处理

一起35kV电压互感器二次侧电压波动的故障分析与处理摘要:电压互感器是发输变电工程中的重要设备,由于安装时的误接线,将可能导致电压测量异常,出现波动,甚至造成设备损坏,影响系统安全运行,笔者通过一起35kV电压互感器二次侧电压波动的故障的处理,结合实践分析了电压互感器二次侧电压波动的多种原因,提出了改进意见,完成了电压波动故障的处理。

关键词:电压互感器;电压波动;处理1引言电压互感器广泛应用于发电厂、变电站等电力行业,它是一种把电网中的高电压转化为低电压,便于监控、保护、电测使用的高压设备。

在我国电网中主要运用的是电磁式和电容式两种,电磁式电压互感器原理类似变压器,是一种通过电磁感应原理将一次电压按比例变换成二次电压的电压互感器,不附加其它改变一次电压的电气元件。

随着电磁式电压互感器在电网中的广泛应用,运行中也出现了一些问题,本文主要介绍一种新安装的35kV户外电磁式电压互感器在运行后出现了电压波动异常的原因及处理方法。

2故障现象某电站新安装JSZXW-35型户外式电压互感器,其变比为:,准确级次为:0.5/6P,在首次通电后发现该电压互感器二次侧电压波动异常,保护装置显示二次侧三相相电压均在53V-74V之间跳变。

经维护人员对一次侧实际运行电压在负荷侧检测,电压正常,排除了系统谐波及主变故障造成二次回路电压跳变的原因。

由此可推断故障范围在该新安装的电压互感器及其二次回路上。

3故障处理3.1系统故障排查在新安装电压互感器通电出现电压波动异常后,维护人员首先对主变本体及所在线路进行排查,并对线路负荷侧三相电压、波形进行监测,波形如图1所示为标准的正弦波。

排除了系统谐波及主变故障造成的二次电压跳变。

图1 新装电压互感器所在线路负荷侧波形3.2中性点接地方式排查根据《国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施》中“宜在电压互感器端子箱处将每组二次回路中性点分别经放电间隙或氧化锌阀片接地”的有关要求,在电压互感器安装时,其中性点采用了经击穿保险接地的方式,如图3中的JB。

35kV变电站故障分析及处理

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。

变电站母线PT电压不平衡原因分析和防范对策

变电站母线PT电压不平衡原因分析和防范对策

变电站母线PT电压不平衡原因分析和防范对策摘要:变电站母线不平衡现象时有发生,母线的PT电压不平衡是由多种原因影响的,笔者对此展开讨论,根据列举的一系列不平衡原因,提出了相关的防范措施。

关键词:变电站;电压不平衡;原因和对策引言在国内电网规模逐渐扩大的基础上,变电站中的电网建设基础性作用越加明显,电力设备能否正常运行,对于电力系统的正常运行有重要作用,也会影响电网安全。

母线作为变电站中的主要的组成部分,如果母线有突发情况发生,却未在最快时间内解决,电网运行自然会受到较大影响,一旦故障修复不及时,就会导致大面积停电,影响居民正常生活沸。

但是母线电压不平衡造成的母线突发情况是不可避免的,如果电压不平衡到达了一定的程度,就会导致保护装置误动,致使站内的设备被损害,影响正常运作。

一、变电站母线PT电压不平衡影响因素(一)变电站母线PT接地故障因素如果一相金属在发生接地现象时,一相金属的电压是零,但是其它的相电压特点却是升高。

电力人员再对其进行判断时,如果一相金属接地现象发生之后,正常情况下电压会有所变化,并且电压是零的一相就是接地相。

如果一相的非金属进行接地时,也就是说在电阻通过时,这个时候的相电压特点就是一相电压和两相电压都较低,不过都大于零。

另一方面,两相电压高或者一相电压高。

但通常来说,互相之间不接地的相之间,其电压数值也是不一样的。

针对这种情况,一般来说,是在电阻进行变化的过程中,有电压波时,会携带有不同程度的接地过电压,这种情况下接地故障相一般是最高电压相后的相。

经过断路器送电,借此发出接地信号的相,电压的特点又会体现出电压的瞬间波动,而且接地信号通常也是瞬间发送现象。

(二)变电站母线PT谐振过电压由谐振造成的二相电压不平衡主要源于如下两种原因,其一,由于基频谐振与单相接地特征较为近似(如某相电压出现降低情况,其他相电压反而会升高)。

其二,高频谐振(分频)谐振。

主要特征为:三相电压值会出现同时升高的情况。

35KV及以下小电流接地系统发生电压不平衡原因分析

35KV及以下小电流接地系统发生电压不平衡原因分析

参考文献
【 李润先. 中压电网系统接地实用技术. 中国 ] 1 电 版社, 力出 2002. 【 要焕年, J Z 曹梅月. 电力系统谐振接地. 中国 电 版社, 力出 2000.
5 母线P 熔丝熔断 T
PT 一相一次熔丝熔断时, 电压特征为一 相电压大幅度降低, 其他两相电压有不同程度
的降低。
(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
7 结语 当电网电压发生波动时, 调度员 应先根据 电压波动的规律判断故障类型。当是只带电 压互感器的空载母线产生电压互感器基波谐 振时, 需要立即投人一个备用设备, 改变网络 参数, 消除谐振。由于分频谐振多是由于发 生单相接地激发, 所以在排除基波谐振的可能 后, 调度员 应按照常规原则进行线路的接地选 拉, 找出接地或断线的故障相, 断开故障线 路。如电压仍然波动异常, 则调度员应立即 解列并网 小电厂, 调整运行方式, 分隔故障范 围, 破坏谐振条件, 消除谐振过电压后, 待电压 正常后再行恢复电厂并网及正常运行方式。
头。
3 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

油网35kV变电站电压异常现象分析比较

油网35kV变电站电压异常现象分析比较

油网35kV变电站电压异常现象分析比较35kV 变电站是电力系统中的重要设备,电压异常现象的分析比较对于保障电力系统的稳定运行至关重要。

下面将对油网35kV变电站常见的电压异常现象进行分析比较。

1. 电压过高:当变电站电压超过额定值时,可能会引发设备的损坏和电气设备的过热,甚至引发事故。

电压过高的原因可能是输电线路过长、负载过轻或变压器故障等。

当出现电压过高的现象时,应及时检查设备和线路,确保运行安全稳定。

2. 电压过低:当变电站电压低于额定值时,会影响用户的正常用电以及电气设备的运行。

电压过低的原因可能是输电线路过长、负载过重或变压器故障等。

应及时检查设备和线路,并采取相应的措施,保证电压恢复到正常水平。

3. 电压波动:电压的波动会对用户的电器设备产生一定的影响。

电压波动的原因可能是负载变化大、输电线路的电压降、接地系统问题等。

对于电压波动的分析比较,需要根据具体情况进行原因排查,并采取相应的措施,控制电压波动在正常范围内。

4. 电压谐波:谐波是指非基波的电压或电流成分,会对电力设备和电气设备造成一定的影响。

电压谐波的原因可能是负载电器中存在非线性元件、电力系统中存在谐波源等。

针对电压谐波的分析比较,可以采用滤波器、互感器等设备进行谐波抑制,降低谐波对电力设备和电气设备的影响。

通过对以上常见的油网35kV变电站电压异常现象的分析比较,我们可以寻找出现问题的原因,并提出相应的解决方案,以确保电力系统的稳定运行和用电质量的保障。

同时,定期的设备检修和维护也是保障电力系统正常运行的重要手段。

在35kV 变电站电压异常现象的分析过程中,除了上述所提到的常见现象外,还有一些其他的电压异常情况也需要引起足够的注意。

5. 电压闪变:电压闪变是指电压瞬时变化较大,呈现出短暂的波动现象。

这种情况可能由于大型负载突然投入或退出、电源切换等原因造成。

电压闪变可能会对许多电子设备和灵敏机械设备造成破坏或干扰,因此需要采取相应的防护措施,例如使用电压稳定器、合理安排负载投入等。

变电站母线PT电压不平衡原因分析和防范措施

变电站母线PT电压不平衡原因分析和防范措施
区别 出线路 的 断 相故 障和 接 地 故 障 。
前 言
随 着 我 国 电 网规 模 的 不 断 发 展 . 变 电站 是 电 网 中 的 基 础 建设 , 其设备运行的正常与否 。 将 会 对 电 网运 行 的安 全 与 否 起
到直接影响【 1 1 。 其 中母 线 是 变 电站 中重 要 的 组 成 部 分 . 若 母 线
1 . 4 变电站母线 熔丝熔断
当母 线 P T中 的其 中一 相 出现 一 次熔 丝熔 断 的现 象 时 . 此 时 的 相 电 压 特征 表 现 为 一 相 的 电压 出现 急 剧 下 降 .并 且 其 余 相 的 电压 均 出现 相 应 下 降 的现 象。 另外 , 当母 线 盯 中的 其 中
地 信 号也 为 瞬 间发 送 现 象 。 对 该现 象 的 判 断 为 : 因为 断 路 器 中 多相 之 间 的接 触 时 间 不 一 致 .从 而 使 各 相 之 间 的 线路 无 法 同 时带电. 进 而 造 成 中性 点 出现 位 移 的 现 象。 障进 行 判 断 。 通 常情 况 下 , 当 U 0 ≥1 5 0 V 时 定 为基 频 谐 振 ; 当
消谐 措 施 : 随 着 消谐 措 施 研 发 的 不 断 深入 , 可 发 现 几 乎 所
使 谐 波得 到 抑 制 , 因此 各 种 消 现 象 的判 断 为 : 在 电 阻的 变化 中 , 电压 波产 生 时会 带 有 不 同程 有 消谐 措 施 均从 本 身 方 面 出发 . 谐 措 施 均 存 在 不 同程 度 的 局 限 性 .其 中微机 铁磁 消 谐 装 置 的 度 的 接 地 过 电压 。此 种 情 况 下接 地 故 障相 通 常 为 最 高 电 压 相 存 在 难 以明 确 区 分 单相 接 地 与基 波 谐 振 的 弊 端 。当 之 后 的相 。 而通 过 断路 器送 电 以此 来发 出接 地 信 号 的相 。 其电 消谐 方 式 . 的 高低 。 来 对单 相 接 地 与基 波 谐 振 故 压 特 征 表 现 为 多相 之 间 的 电 压 出现 瞬 间波 动 的现 象 , 并 且 接 前 主 要 根 据 零 序 电压 U

35kV变电站母线PT二次空开跳闸原因分析

35kV变电站母线PT二次空开跳闸原因分析
电力电子 ・ P o we r E l e c t r o n i c s
3 5 k V变电站母线 P T二次空开跳闸原因分析
文/ 冯 尚峰
个 装置的失压现 象,同时 , 带来一个不 良现象 ,
本 文 主要 分 析 3 5 k V变 电 站 母 线 P T二 次 空 开 跳 闸 的 相 关 原 因 ,
信 号进行 隔离,就是这个隔离变,如果质量不
太好或者型号不太合适就会造成涌流过大导致 P T柜 二 次 回路 受 到 影 响 。
. 2参数定性分析 空开跳 闸现 象 要 严格注 意相关 的问题,更 好的发挥 出 3 5 k V 2 变 电站母线 P T二次空开作用的有效工作模 式。 通 过采 用有 效 的计算 方式 ,尤其 是将 对 整个控制 的处理 ,形成具体的操 作模式,其中,
对于3 5 k V 变 电 站 的双 母 线 接 线 过 程 中 , 对 于 母 线 电 压 互 感 器 采 用 电 容 分 压 式 的 互 感 器 模 式 , 在 查 阅 相 关 资 料 以及 技 术 控 制 的过 程 中 ,
1情况概述
某企业变 电站 3 5 k V 母线 电压互感器二 次 空开 跳闸,形成 3 5 k V母线上运 行的全部线 路
在 电 力 系 统 的 运 用 过 程 中 , 由 于 多 方 面 的原因,就会造成变 电站母线 P T二次空开跳 闸 的现 象 , 因此 ,在 这 种 故 障 的 处理 中 ,要 对 3 5 k V 变 电站 母 线 P T电 压 互感 器 的 二 次 空开 跳 闸 的 原 因进 行分 析 ,并 注 意在 倒 闸操 作 过 程 中
并 有效 的探 讨 其 中产 生原 因的关
键 控 制 点 ,进 而 全 面探 讨 3 5 k V变

对110kV变电站35kV系统电压不平衡原因的探讨

对110kV变电站35kV系统电压不平衡原因的探讨

对110kV变电站35kV系统电压不平衡原因的探讨【摘要】35kV系统是中性点非直接接地系统,运行中经常会遇到三相电压不平衡,开口三角电压偏高的情况。

造成电压不平衡的原因很多,判断相对较困难,如果不分析查找出原因并采取有效措施予以消除,将直接影响电网的安全运行,甚至造成设备损坏,因此,有必要就这个问题进行分析探讨。

【关键词】110kV变电站;35kV系统;电压;不平衡1、引言我局有我单位负责维护的110kV变电站共有14座,均接带有35kV网络,且35kV系统为中性点不接地系统。

在日常巡检和维护中发现,绝大多数变电站35kV母线二次三相电压基本平衡,有少数几个变电站存在三相电压不平衡,开口三角电压偏高的情况,低的八、九伏,高的甚至达到了二十几伏,导致误发35kV母线接地信号,对35kV母线二次电压接入了故障录波器的则引起录波器长期启动,甚至损坏电压互感器等。

因此,有必要查找出原因并采取有效措施予以消除,能够降低电网故障率,减少电气设备损坏,减少运行方式的调整。

同时,对电力线路的设计也具有十分重要的指导意义。

2、造成电压不平衡的原因35kV中性点不接地系统在没有线路发生接地的情况下,造成电压不平衡的原因主要有以下几种可能:(1)运行中电压互感器高、低压熔断器熔断。

低压保险熔断与高压保险熔断不同在于一次三相电压仍平衡,故开口三角没有不平衡电压,因而不会发出接地信号,其它现象均与高压保险熔断的情况相似。

(2)系统负载不对称。

正常情况下,各种单相负载(电灯、电扇、电视机、电冰箱、洗衣机等)连接在低压电力网中,一般说来,三相负载是不会对称的,这是因为在连接时,三相负载的分配很难做到平衡;各个单相负载的开停时间不会做到同时;在使用中每一相负载的增长速度也不相同。

非正常情况下,三相负载不对称尤为严重,其原因有配电变压器高(低)压侧发生一相或两相断线或接地故障;配电变压器分接开关接触不良或高(低)压侧接头、绕组故障;配电变压器高(低)压侧一相或两相熔断器熔断;电动机绕组中有一相或两相发生故障。

不接地系统中PT二次电压异常情况分析

不接地系统中PT二次电压异常情况分析

不接地系统中PT二次电压异常情况分析Don't earthing system PT secondary voltage abnormal situation analysisQinXueHan(wuxi constant chi electric power development co., LTD. 214161)1.前言在35 kV及以下中性点不接地系统中,目前均采用电磁式电压互感器来监测系统一次电压荷系统的绝缘情况。

其工作原理是:当高压电网的绝缘正常时,由于电网三相电压对称,辅助二次绕组开口三角两端的电压为零,即Ùax=Ùa+Ùb+Ùc=0,绝缘监测装置不动作;当高压电网发生单相接地故障时,在辅助二次绕组开口三角两端将产生零序电压,此时Ùax=Ùa+Ùb+Ùc=3Ù0≠0(Ù0表示辅助二次绕组每相零序电压)。

2.几个案例例一:旭明变电所投运时,先是发现有一相电压非常低,其余两相电压正常,零序电压一次电压2KV,监控系统未报接地故障。

初步判断为低压熔丝熔断。

后把PT二次侧所有熔丝全部拔掉,经检查发现有两个回路低压熔丝熔断。

更换好PT保险后,监控系统指示I段母线单相接地,A相电压为11KV,B相电压出现跌落现象,C相为11kV,又变为典型的接地现象,直接在电压小母线上测量电压,与监控系统的指示情况一致。

二次绕组的零序电流便在铁芯中激励起零序磁通,零序磁通感应一个零序电势Ùko,使得原来对称的三相电压Ùa、Ùb、Ùc变成不对称的三相电压Ùa'、Ùb'、Ùc',即A、C相电压升为线电压,B相为零,电压向量图如图1所示。

故障排除后,系统电压恢复平衡,但是2KV零序电压未消失,再次检查保险完好,怀疑为三相PT伏安特性不一致,经查实该组PT比角差试验符合要求,后确定为PT中性点消谐器质量问题(有开路现象),将消谐器短接后,故障消失。

35kV系统三相电压不平衡现象分析

35kV系统三相电压不平衡现象分析
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阻接地系统电压变化特性类似于中性点不接地系统,电流变化特性 类似于中性点直接接地系统。
图2 中性点经电阻接地原理图
图3 电压向量图
若发生金属性接地时,则故障相电压为零,非故障相电压上升
为线电压,此时PT的辅助绕组开口三角电压为100V,保护装置发
出接地信号;若发生非金属接地时,故障相电压低于正常处于非全相运行状态,造成系
统中各相对地电容变化,导致变压器中性点偏移;电压升高的幅度
与断线点和母线的距离相关,距离母线越近电压越高,反之则越
低。当下一个电压等级即负荷侧线路单相断线时,三相相电压都降
低,其中故障相电压较低,非故障相电压较高且比较接近。
(3)在PT对地的感抗与电网对地电容匹配的情况下,由于对
只带PT的空母线突然合闸或者系统发生接地故障,会导致PT出现
很大的励磁涌流,引起PT铁芯饱和,促使其三相对地导纳不对称,
发生铁磁谐振。铁磁谐振分为基波(工频)谐振、分频谐振、高频
谐振(李国友,曹琪琳.电压互感器一次侧加装消谐器后三相电压不
平衡原因分析[J].高压电器,2008,44(2):187-189)。
角电压一般小于100V;高频谐振现象是三相电压同时升高,高于线电
压,一般小于3.5倍相电压,中性点产生较高的零序电压,开口三角电
压一般大于100V。此外,发生铁磁谐振时线电压一般不会改变。
(4)PT二次回路异常一般比较复杂,表现形式各样,一般
需要现场详细分析与检测,主要分为PT二次两点接地、PT二次侧
一、概述
某风电场升压站建好反送电运行几天后,观察35kV母线电压, 发现三相电压严重不平衡,随之后台监控装置显示1号主变低后备保 护—低压侧复压动作,查阅监控数据:AB相间电压平均为30.66V, BC相间电压平均为30.12V,CA相间电压平均为35.51V,A相平均电 压为20.32kV,B相平均电压为15.19kV,A相平均电压为20.43kV,零 序平均电压为2.66kV;二次侧A相电压为58.1V,二次侧B相电压为 43.6V,二次侧C相电压为58.2V,二次侧零序电压为9.1V。

35kV母线相电压不平衡分析及处理

35kV母线相电压不平衡分析及处理

电气工程与自动化!Di)*qi Gongcheng yu Zidonghua35kV母线相电压不平衡分析及处理黄小龙(广东电网有限责任公司韶关供电局,广东韶关512026)摘要:针对某变电站35kV#2母线相电压不平衡现象,分别从电压互感器、低压并联电抗器投退及系统参数3个方面进行深入分析。

根据设备的电气接线图,搭建MATLAB软件仿真模型,通过仿真计算与分析,查找原因,得出排相电压不平衡的方。

关键词:相电压;不平衡;电压互感器;低压并联电抗器0引言低压并联电抗器作为变电站的重要组成部分,具有补充电功率,吸收无功功率,降低线损,高功率因数,线的电,电网的行电压,供电,供电,供电弧熄灭的,现变电站无功不的分低压并联电抗器有任,并及,免造成设备故障。

某变电站35kV#2母线相电压不平衡为例,通过仿真计算与分析,查找原因,得出排除相电压不平衡故障的方1发现电压不平衡某变电站是一座500kV枢纽站,500kV采用3/2主接线,现有4设备,接有2台变压器和6500kV线220kV母线分接线,现有12220kV线路;35kV接线方母线接线,分别接于#1、#2变变低,母线有1站变3无功低压并联电抗器35kV设备正常运行方式为:35kV#1母线、#1变低301开关、#1站变变高314关、#1电压互感器,35kV#1母线#1、#2、#3低压并联电抗器在运行状态;35kV#2母线、#2变低302开关、#2电压互感器,35kV#2母线#1、#2、#3低压并联电抗器行35kV#1、#2站变行状态。

某日,变电站监控后台的35kV#2母PT 断线信号,母差采样值A相52V、B相49V、C相57V,3!。

达12V(PT线的3!。

8V)。

35kV#2电压互感器气开关电压值为:A相52V、B相49V、C相57V,数与电压一致,B相电压偏低。

2异常分析2.1电压互感器因素分析(1)能设备接触不良或高压保险熔断。

(2)可能是电压互感器内部故(3)可能是二次接线错误。

一起35kV母线CVT二次电压不平衡的检查

一起35kV母线CVT二次电压不平衡的检查

电力电子• Power Electronics222 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering转换,将采集到的模拟量转换为数字量并传送至单片机。

单片机两路信号进行互相关分析,最后得到固相颗粒的速度参数,并通过RS485总线传送至DCS 系统。

其静电传感器测量系统结构框图如图3所示。

3 现场应用本装置设计完成后,在马钢热电总厂投入示范运行,在完成现场设备施工和安装后,对系统的进行调试和试运行,并根据要求对检测结果进行比对,比对结果如表1所示。

根据要求,采用S 型毕托管分别测量标定孔处的管道压力,每个标定孔处测量4次压力值,得到管道压力值ΔP 分别为:根据公式:其中K 表示S 型毕托管系数,值为0.84,t 表示管道内温度,现场温度仪器显示管道内温度为60℃,绝对温度值273,空气密度值为1.293㎏/m 3,则得到理论一次风速度值为:因此,由表2数据可知,理论计算值在仪器测量值的范围内,测量值准确、可靠,符合设计要求。

4 结论本设计利用互相关函数分析法,通过分析固定距离的两个电荷传感器所带电荷量,通过分析相关电荷量之间的曲线,得到两者的时间差,通过计算得出一次风速大小。

实现了一次风速的实时、在线测量,测量结果准确、可靠。

设备投入运行后,现场运行人员根据在线监测装置检测到的数据和其他信息,为燃烧过程的优化运行提供操作指导,从而提高锅炉的燃烧效率,达到提高燃烧运行效率和节能降耗的目的。

参考文献[1]乔榛.超声法一次风流速和煤粉浓度在线测量研究[D].南京理工大学,2013.[2]朱勇军.300MW 燃煤发电机组一次风速改造[J].自动化与仪器仪表,2005,6:77-78.[3]黎国强.浅析风粉在线监测系统在DCS 上的实现和应用[J].华中电力,2004(02):27-28+31.[4]王海兰,于国光,阎建东.乏气送粉系统一次风速在线测量技术研究[J].节能技术,2004,3:57-59.[5]孙丽娟,汪小澄,李志刚.火电厂一次风速监测系统的研究与开发[J].电力系统自动化,2002,Vol26.24:60-66.[6]王冬娜.电站锅炉一次风速智能监测仪表的设计[D].大连海事大学,2008.[7]张岭旭,朱志军.数字相关法测时差的工程实现[J].航天电子对抗,2006,22(06):42-43.[8]郭改枝,铁勇,俞宗佐.双路音频采集系统及相关算法在漏水探测技术中的应用[J].内蒙古大学学报(自然科学版),200,39:674-675.[9]邹吴.超声波流量测量新技术[J].工业仪表与自动化装置,1995,3:62-64.[10]李宁.热风送粉锅炉的风速与煤粉浓度测量技术在火电厂的应用[J].江西电力,2003(01):15-19.[11]郭文生,杨春平,郭振强.锅炉一次风速在线监测[J].华东电力,2002,9:59.作者简介王传生,安徽省马鞍山市人。

变电站电压互感器二次电压异常的原因分析

变电站电压互感器二次电压异常的原因分析

变电站电压互感器二次电压异常的原因分析摘要:变电站电压互感器电压经常出现不平衡。

往往把电压不平衡总认为是一次系统接地。

若并非一次接地,便可能在查找时,分、合断路器造成对用户的短时停电,另一方面也可能因为未能及时找到接地点,而引起事故扩大。

关键词:变电站电压互感器二次电压原因分析1、一般情况下电压不平衡的分析1.1中性点不接地系统电压不平衡,可能是由于熔丝熔断而造成,即高压熔丝熔断相电压降低,由于电压互感器还会有一定的感应电压,所以其电压并不为零而其余两相为正常电压,其向量角为120°,同时由于断相造成三相电压不平衡,故开口三角形处也会产生不平衡电压,即有零序电压,如:C相高压熔丝熔断,零序电压大约为33V左右,故能起动接地装置,发出接地信号。

如图1(以三相五柱式为例):二次侧熔丝熔断时,与一次侧熔丝之不同在于:一次侧三相电压仍平衡,故开口三角形开口处没有电压,因而不会发出接地信号,其它现象均同一次侧熔丝熔断的情况。

图11.2网络正常运行时,三个相电压大小相等、而相位相差120度。

开口三角形的三个线圈中的电压Ua、Ub、Uc也是大小相等、相位相差120度,此时开口三角形开口处电压Uln为零,即Ul=Ua+Ub+Uc=0。

如图2。

当线路或带电设备上A相发生金属性接地时,接地相与大地同电位,两正常相的对地电压Ub′、Uc′数值上升为线电压,产生严重的中性点位移。

中性点位移电压Uln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,大小是100V。

如图3(以三相五柱式为例):特别值得注意的是接地并不单指线路接地,当线路拉路检查后仍未能消除接地故障,则应考虑到可能所内设备有接地,例如避雷器、电压互感器,甚至变压器接地。

图2 正常运行时图3A相完全接地时1.3综合以上三种情况,可归纳中性点不接地系统电压表所反映不平衡电压时的故障区别见表1。

表1中性点不接地系统故障判别表2、运行中的特殊情况2.1电压互感器熔丝熔断后在工作电压作用下造成电压轻微不平衡现象:一次,运行人员巡视设备时,发现10kV母线电压互感器有异常”嗡嗡”响声,随即用万用表检查电压互感器二次电压,其电压分别为Uab=96V,Ubc=109V,Uca=98V,还算正常。

35KV变电所-PT二次电压不平衡现象分析

35KV变电所-PT二次电压不平衡现象分析

科技成果报告新建35/6KV变电所初次充电PT三相电压不平衡原因分析及解决方案窑街煤电集团天祝煤业公司二〇一一年十一月目录1立项背景 (3)2变电所基本概况介绍 (3)3 理论分析 (4)4 PT发生铁磁谐振的危害 (8)5 防止铁磁谐振,消除PT二次三相电压不平衡现象的措施 (8)6 产生的效益 (11)7 创新点 (12)新建35/6KV变电所初次充电PT三相电压不平衡原因分析及解决方案(窑街煤电天祝煤业公司甘肃天祝733211)刘建荣温天和徐杜民多斌学1、立项背景2010年12月2日,天祝煤业公司在投用新建的35/6KV变电所时,当第一段母线充电时,用万用表测量发现二次侧的电压值不平衡,分别为76V、112V、101V,且开口三角端也出现高电压,电压值达102V左右,而且瞬间B相电压为零,有虚幻接地现象,停电对母线及PT进行检查没有发问题,对PT一次熔断器进行检测,发现B 相熔断器熔断,更换一只熔断器后,再次送电,发现二次三相电压仍然不平衡,开口三角端电压偏高,根据经验,在PT的开口三角端处加装一只白炽灯泡,目的是为了消除开口电压,投用后,白炽灯瞬间很亮然后又熄灭了,用万用表测量二次三相电压还是不平衡,且有一相PT熔断器熔断了,在变电所投用后,又陆续发生了母排瓷套管炸裂和PT烧毁的事故,为了彻查原因,确保变电所的正常投用和正常运行,对上述问题进行系统分析,并采取合理的方案予以解决。

2、变电所基本概况天祝煤业公司新建的35/6KV变电所供电系统为中性点绝缘(即中性点不接地)系统,属于小电流接地系统,其优点是在发生单相接地时,能继续工作一段时间(若接地电流不是太大,一般可继续运行1~2h),这是因为在中性点绝缘的小接地电网中,发生单相接地故障时,故障电流往往比负荷电流小得多,而且系统的电压仍然保持对称,相电压和线电压不仅量值维持不变,且相位角仍互为120°,所以便于运行人员查找故障点,并采取相应的措施;缺点是由于电网中性点没有固定电位,三相对地电压不稳定,在发生一相接地故障的情况下,其它两相的对地电压长高(一般升高√3倍),有可能使电网对地绝缘薄弱部分发生绝缘击穿,造成另一相接地,发生相间短路故障。

PT二次电压不平衡现象浅析

PT二次电压不平衡现象浅析

PT二次电压不平衡现象浅析李陆【摘要】从中性点不接地电力系统中的绝缘监测功能单元及铁磁谐振角度出发,对安装消谐电阻器后引起的电磁式电压互感器星三角接线二次侧三相电压不平衡现象进行了分析和计算,由于三相PT的伏安特性不同,PT二次侧电压存在误差是正常的,安装三次谐波限制器可限制PT二次侧开口三角两端的三次谐波电压.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2010(032)005【总页数】2页(P39-40)【关键词】电压互感器;铁磁谐振;零序电压;不平衡现象【作者】李陆【作者单位】济钢集团有限公司,能源动力厂,山东,济南,250101【正文语种】中文【中图分类】TM451济钢能源动力厂电网大部分为10(6)~35 kV系统,一般属于中性点绝缘(中性点不接地)电网,属于小电流接地系统。

优点是在发生单相接地时,能继续工作一段时间。

这是因为电网的相电压和相间电压不仅量值维持不变,且相位角仍具有120°;缺点是电网中性点没有固定电位,三相对地电压不稳定。

在单相接地的情况下,完好相对地电压将上升为线电压。

另外,单相接地点若为断续电弧接地,还有可能将电网另一相的绝缘弱点击穿,造成相间短路。

在近几年电网运行的过程中,电压互感器(PT)在投入运行后,有时会出现PT某相(假设额定一次电压10 000 V,额定二次电压100/V,剩余电压绕组额定电压100/3 V)对地测量电压偏高,剩余电压绕组即开口三角端有电压。

经确认系统无故障。

为此对以上问题进行分析。

图1为中性点不接地电网PT的简单三相电路,Ua、Ub、Uc为三相对称电势,C0为相对地电容,La、Lb、Lc为PT励磁电感,U0为中性点对地电压。

由于三相C0相等,三相电势对称,所以U0=0。

三相电压不平衡时,PT三相励磁电感不等,此时三相系统已不再对称,将会出现零序电流、中性点电压偏移和对地电位U0。

任何不对称的三相系统都可分解为三个对称分量:零序分量、正序分量和负序分量。

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科技成果报告新建35/6KV变电所初次充电PT三相电压不平衡原因分析及解决方案窑街煤电集团天祝煤业公司二〇一一年十一月目录1立项背景 (3)2变电所基本概况介绍 (3)3 理论分析 (4)4 PT发生铁磁谐振的危害 (8)5 防止铁磁谐振,消除PT二次三相电压不平衡现象的措施 (8)6 产生的效益 (11)7 创新点 (12)新建35/6KV变电所初次充电PT三相电压不平衡原因分析及解决方案(窑街煤电天祝煤业公司甘肃天祝733211)刘建荣温天和徐杜民多斌学1、立项背景2010年12月2日,天祝煤业公司在投用新建的35/6KV变电所时,当第一段母线充电时,用万用表测量发现二次侧的电压值不平衡,分别为76V、112V、101V,且开口三角端也出现高电压,电压值达102V左右,而且瞬间B相电压为零,有虚幻接地现象,停电对母线及PT进行检查没有发问题,对PT一次熔断器进行检测,发现B 相熔断器熔断,更换一只熔断器后,再次送电,发现二次三相电压仍然不平衡,开口三角端电压偏高,根据经验,在PT的开口三角端处加装一只白炽灯泡,目的是为了消除开口电压,投用后,白炽灯瞬间很亮然后又熄灭了,用万用表测量二次三相电压还是不平衡,且有一相PT熔断器熔断了,在变电所投用后,又陆续发生了母排瓷套管炸裂和PT烧毁的事故,为了彻查原因,确保变电所的正常投用和正常运行,对上述问题进行系统分析,并采取合理的方案予以解决。

2、变电所基本概况天祝煤业公司新建的35/6KV变电所供电系统为中性点绝缘(即中性点不接地)系统,属于小电流接地系统,其优点是在发生单相接地时,能继续工作一段时间(若接地电流不是太大,一般可继续运行1~2h),这是因为在中性点绝缘的小接地电网中,发生单相接地故障时,故障电流往往比负荷电流小得多,而且系统的电压仍然保持对称,相电压和线电压不仅量值维持不变,且相位角仍互为120°,所以便于运行人员查找故障点,并采取相应的措施;缺点是由于电网中性点没有固定电位,三相对地电压不稳定,在发生一相接地故障的情况下,其它两相的对地电压长高(一般升高√3倍),有可能使电网对地绝缘薄弱部分发生绝缘击穿,造成另一相接地,发生相间短路故障。

变电所6KV两段母线上各安装1套JDZ10-6型电压互感器,为了实现相对地电压监视和对地绝缘监察,PT的接线方式为星形/星形/开口三角接线,变比为6.3/√3/0.1/√3/0.1/3KV,变电所内6KV电缆出线共21条。

正常运行时,电网的三相电压对称,基本无零序电压输出,其数值一般在0V~2V之间。

3、理论分析1)电压互感器及其接线方式电压互感器的作用是将电力系统高电压转换成与其成比例的低电压,输入到继电保护、自动装置和测量仪表中,电压互感器正常运行时磁通密度高,接近饱和值,且一次电压越高,磁通密度越大,天祝煤业公司新建的35/6KV变电所6KV侧母线上安装的电压互感器为三绕组电压互感器,匝数多的绕组为一次绕组,有两个次级绕组,一个绕组用于测量相电压或线电压,称为二次绕组,另一个绕组用于测量零序电压,称为三次绕组。

天祝煤业公司新建35/6KV变电所6KV侧三相电压互感器二次回路接线方式如下图所示,其中A、B、C分别为电压互感器一次的三相输入端子,a、b、c分别为电压互感器二次三相输出端子,a'、b'c'分别为电压互感器三次三相绕组的输出端子,L、N为电压互感器三次输出端子。

A B C二次及三次绕组接线方式a b cLa'b'c'x'y'z'N﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡2)产生不平衡电压的原因分析理论上,小电流接地系统中电压互感器二次、三次电压相量图如下图所示,图中Ùa、Ùb、Ùc分别为电压互感器二次三相电压,N、L、a'、b'、c'分别为电压互感器三次电压三角形的三个顶点。

正常运行情况下电压互感器三相一次电压对称并等于额定电压,二次三相相间电压U ab=U bc=U ca=100V,三次三相相电压U Laˊ=U aˊbˊ=U bˊN=33.3V,N、L点重合,即开口三角形输出电压U LN≈0V。

U aU cU bUa'U b'U c'LN二次及三次电压相量图下图为中性点不接地电网PT的三相简化电路,设U a、U b、U c 为三相对称电势,C0为相对地电容,L a、L b、L c为PT励磁电感,U0为中性点对地电压,由于三相C0相等,三相电势对称,所以U0=0。

U aU bU cN N'L aL bL c3C0U0~~~简化三相电路原理由上图可见,当三相电压不平衡时,PT三相励磁电感就不相等,此时三相系统也不再是对称的量值,中性点电压偏移,将会产生零序电流和对地电位U0,理论上,对于任何不对称的三相系统都可分解为三个对称的分量,即:零序分量、正序分量和负序分量,正序分量和负序分量数值相等,方向相反,矢量和为零,所以只有零序分量,即开口三角端就有了零序电压,零序电压叠加在二次侧三相电压上,就出现了二次侧三相电压不平衡现象。

通过理论剖析,结合现场测量和试验情况,判定这是由于PT 铁芯磁饱和发生了铁磁谐振现象,从理论上分析有以下两种情况:第一种情况:由于三相PT的伏安特性相差过大,造成三相励磁电流的基波值不平衡。

PT一次绕组电流分布如下图所示,可用数字式万用表测量开口三角两端的频率,测到的频率是50HZ或150HZ,若频率是50HZ,说明三相PT的伏安特性相差过大,以至三相励磁电流的基波值很不平衡,改善方法是选择三相PT的伏安特性基本一致的编成一组。

但一般情况下,由于三相PT的伏安特性相差过大,造成开口三角电压升高的情况不多,经我们现场测试,其频率是150HZ,所以可以排除PT的质量问题。

U a U b UcI AM I BM I CMI0R一次绕组电流分布第二种情况:当供电线路各相对地电容形成的容抗与线路上所接入的PT各相的综合感抗数值相近或相等时也会发生铁磁谐振,因为在中性点非直接接地系统中,存在线路相对地电容C0,为了使PT 开口三角具有系统接地绝缘监察功能,一次高压绕组中性点必须接地,这样PT一次侧相电感L0和相电容C0在系统正常运行的情况下构成电压谐振回路,在变电所6KV母线段充电时,由于未投入其它供电回路,而母线又很短,只有十几米长,所以每相对地电容C0值很小,即各相的容抗值X c和单相PT的各相的感抗X L较大,且数值接近,在电感和电容两端出现了高于额定电压和额定电流几倍至几十倍的过电压和过电流,从而使PT线圈中出现了激磁涌流导致铁芯磁通饱和,三相电感不等,与电网相对地电容构成谐振回路,最后烧坏PT一次熔断器,如果这种情况持续时间较长,严重时将造成系统的薄弱点击穿甚至PT烧毁。

综上分析,当时发生的铁磁谐振就是第二种情况。

4、PT发生铁磁谐振的危害1)发生铁磁谐振时,系统中性点电位升高,出现较高的零序电压,产生谐振过电压,特别是高频谐振,过电压的倍数较高,会引起电气设备绝缘损坏,甚至可能导致避雷器爆炸、电压互感器绕组烧毁等故障,出现基频谐振和分频谐振时,由于电压互感器的电感急剧下降,励磁电流很大,特别是分频谐振,因其频率低,产生的谐振过电流数值有可能会达到额定电流的几百倍,而由于互感器绕组的感抗又很小,较大的过电流往往导致电压互感器熔丝熔断。

2)当发生基频谐振时,由于两相电压升高,一相电压降低,但相间电压仍然对称,从而造成虚幻接地的假象,引起继电保护设备误动作,严重威胁供电系统的安全可靠运行。

5、防止铁磁谐振,消除PT二次三相电压不平衡现象的措施由于供电系统中的电感值和对地电容值不是常数,所以PT铁磁谐振的发生具有偶然性,只有在适当的时间破坏谐振条件,才能达到消除谐振的目的,具体的防止铁磁谐振的措施有以下几种:1)根据对铁磁谐振发生机理的研究,最简单的一种方法是静电电容补偿法,因为现在大多数供电系统,为减少投资,节少电费支出,都采用母线静电电容器补偿方式,即在母线上安装电容器补偿装置,将负载功率因数呈容性。

这是人为增大相对地电容C0值,使3≤XC0/XL≤0.01,脱离谐振区域,破坏铁磁谐振条件,这种方法在进行倒闸操作、空投变压器、线路时能临时解决铁磁谐振的问题,天祝煤业公司在投用新建的35/6KV变电所时就采用了该方案,带上母线上的300Kvar的电容器组后,发现三相电压不平衡误差相对减小,且开口三角端的电压降为72.2V,且开口三角端的电压降为6.3V。

但这种方法有一定的局限性,因为当改变电网相对地容C0时,XC0/XL随之改变,回路中有可能出现由一种谐振状态转变为另一种谐振状态的情况。

2)另一种方法是在电压互感器三次绕组开口三角端安装消谐器,接线方法如下图所示,将三次谐波限制器背面的两接线端与三次绕组开口三角两端用绝缘导线连接,将三次谐波限制器接入PT开口三角两端,这种方法相当于在电压互感器零序回路中增加电阻,能将部分零序电压降消耗在消谐器上,降低开口三角两端的电压,使电压互感器的饱和程度降低,不至于发生铁磁谐振,但是对于低频振荡,由于其特点与单相接地的特点相似,所以不能准确判别,而规范要求单相接地时,可继续带故障运行1~2小时,从而可能使电压互感器内流过较大的电流,且持续时间过长而烧坏绕组,因此,该措施只适用于对地电容较小的电网。

消谐器z'y'x'c'b'a'c b a三次绕组开口三角端加装消谐器CB A R2)再一种方法是在PT 一次侧中性点与地之间安装三次谐波限制器来限制PT 二次侧开口三角两端的三次谐波电压升高。

天祝煤业公司在变电所成功投用后的5个月内,分别出现了1次母线瓷套管炸裂和1次互感器炸裂的事故后,就采用这种方法进行消谐。

常规的安装方法是在互感器高压绕组中性点串接一个消谐器(阻尼电阻),其接线方法如下图所示:一次侧中性点与地之间加装消谐器CB A采用该措施,能够抑制铁磁谐振过电压,但在消谐器选型方面要特别慎重,因为当消谐器电阻越大,分担的电压就越高,互感器就越不容易饱和,虽能有效防止发生铁磁谐振,但通过实际使用后,发现若电阻太大,PT 开口三角端输出的电压就相应降低,当发生单相接地故障时,将会影响继电保护装置动作的灵敏性。

为了克服这些问题,天祝煤业公司用一种LXQ-10型非线性电阻消谐器代替常规的消谐器,因为根据非线性电阻的伏安特性曲线,在零序电压较低时,呈高阻态,在发生单相接地时,消谐器上产生较高的电压,使其电阻降低,从而增大开口三角端的电压值,能确保继电保护可靠动作。

6、产生效益天祝煤业公司供电系统需要实时监测三相对地电压并对系统进行绝缘监察,实现接地报警的功能,所以全部采用三相独立的电压互感器,通过在PT 一次侧中性点与地之间安装非线性电阻,限制PT 二次侧开口三角两端的三次谐波电压,效果较为明显,用万用表实测数据如下表:通过天祝煤业公司实际运行情况来看,在2010年12月份,初次投用新建的35/6KV变电所时,由于发生铁磁谐振,造成PT二次侧三相电压不平衡,且开口三角端的零序电压严重偏高,导致变电所不能顺利投用,最后通过带静电电容器组,临时消除了PT饱和电压,顺利投用了变电所,但运行至2011年2月8日,变电所35KV侧发生了一起因铁磁谐振过电压,导致母线瓷套管炸裂的事故,4月6日发生了一起6KV侧I段母线PT的B相熔断管爆裂的事故,5月18日,变电所35KV侧II段母线计量柜的一相PT又再次烧毁并爆裂。

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