110kV變壓器缺相運(yùn)行的分析

1、110kV變壓器缺相運(yùn)行的分析摘 要：用對稱分量法和過電壓理論分析中性點(diǎn)不接地110kV Yd11變壓器高壓側(cè)單相斷線時低壓側(cè)電壓、電流特征，并找出其規(guī)律，得出結(jié)論，為調(diào)度人員及時根據(jù)故障現(xiàn)象特征隔 離故障點(diǎn)，調(diào)整運(yùn)行方式，從而確保了地區(qū)電網(wǎng)供電的質(zhì)量和可靠性。關(guān)鍵詞：變壓器缺相運(yùn)行1. 引言縣級電網(wǎng)的110kV變電所大多為終端變電所，110kV變壓器大多處于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng) 110kV線路單相斷線時，線路保護(hù)和變壓器保護(hù)不會動作，但 10kV側(cè)電壓、電流異常，有些特征類似10kV單相接地。本文主要分析了110kV線路單相斷線時變壓器10kV側(cè)電壓、電流的特征，幫助運(yùn)行、調(diào)度人員及時對

2、運(yùn)行異常定性和排除。2. 模型與參數(shù)2.1模型X C I1 X ( 1) =X ( | =X < |)7) = X 4E=X(B> = X 2=圖(1) 110kV線路單相斷線系統(tǒng)模型線路中間A相QKM線，斷口兩端距離較近，即Zqk - 02.2序網(wǎng)圖參數(shù)：UkZ( 1)=Z( 2)=j (X1+X2+X3+X4+K =j X ，電壓基準(zhǔn)值為 E。3. 線路電流計(jì)算4-p-103=j M - Iot =0 ;盤）二-存& :fiJ?j. B注：正常運(yùn)行中三相電流大小為 E/X。單相斷線后，健全兩相電流方向相反且比正常時略小。4. 斷口電壓4.1斷口 QK三序電壓為U(i)=

3、 Uo = tkro = icD * Zo = j ? *4.2 A相斷口電壓為 U QK . A = U (1J 4- U(z) + U on5. F1母線（110kV母線）電壓的計(jì)算5.1 F1母線三序電壓U Fia)= Im * j (X4 + Xd) = - 土 * j (X44Xb) = e "J 2X2XUfi=* j (X4tXd) =卷j- * J (X4hXd)= -E J AX4+Xd-HU Fi（n） = 一 U（id=歹5.2 F1母線三相電壓J Fl. AU Fl-CV5E_E_2W Xd2XX4-Xd2X02E2注：單相斷線后，nokv母線3Ul與世，該值

4、可以作為變壓器零序電壓保護(hù)整定的依據(jù) 之一6. F2母線（10kV母線）電壓的分析計(jì)算6.1 F1母線三相電壓近似值即，110kV母線電壓健全相仍保持正常狀態(tài)。后續(xù)計(jì)算以該近似進(jìn)行。6.2 F1 母線、F2母線三序電壓關(guān)系6.2.1 正序、負(fù)序電壓由于變壓器為 Y/ , d11接線，所以對于正序、負(fù)序分量有- J3O0-U F2(u q U fi】j eLftpsoJ L°F m jM6.2.2零序電壓1） F2母線零序電壓的產(chǎn)生由于變壓器110kV側(cè)中性點(diǎn)不接地，零序阻抗8,零序電流為0,零序電壓通過高低壓繞組間電容和低壓側(cè)三相對地電容所組成的電容傳遞回路傳遞至10kV側(cè)，使10k

5、V側(cè)三相出現(xiàn)相同的零序傳遞電壓Ua0, Ub0, Uc0。如圖（3 ）。lOkV 側(cè)1 lOkVfUC12圖（3）繞組間電容傳遞電壓.C12UF23J - U Fl m3C 11 C12_ R 頃N 3Cu i Ciz該電壓是llQkV側(cè)標(biāo)幺值，換算到1CKV側(cè)為eC12Ufjcoj -才2 3Co + CI2110102） F2母線零序電壓最大值情況為分析低壓側(cè)零序電壓的大小，以一臺 SZ9-40000/110器空載時，C2q 4000PF, 3G Q 12000PF,有變壓器為例，最惡劣情形，變壓C1Z3CO + C12110 本1011二*1 1 二&24 1183） F2母線零

6、序電壓一般情況3G 7000PF, 1 公里 10kV 電纜線路 3G280000PF。以1公里10kV無架空地線單回線路SZ9-40000/110變壓器10kV側(cè)有10公里無架空地線單回線路負(fù)荷為例計(jì)算。C2* 4000PF,3G q 82000PF,有C12110F4EUf2(0)-= 率一*11= - 3Co +C12102824所以，一般情況下，變壓器低壓有負(fù)載線路時，高壓側(cè)單相斷線時，由于3G較大，低壓側(cè)零序傳遞電壓較小，小于 0.25E。6.3分析在該情況下進(jìn)行。6.3結(jié)合6.2.1和6.2.2的分析，對低壓側(cè)三相電壓向量分析如下。低壓側(cè)零序傳遞電壓取0.25 E。1）低壓側(cè)A相電

7、壓圖（4）高壓A相電壓序分量2）低壓側(cè)B相電壓圖（5）高壓B相電壓序分量3）低壓側(cè)C相電壓圖（6）高壓C相電壓序分量7. F2母線（10kV母線）電壓的分析計(jì)算結(jié)論根據(jù)以上分析，一般情況下， 110kV線路單相斷線時，終端 110kV變電所的10kV母線電 壓特征為：兩相對地電壓降低， 降低到正常電壓的一半左右， 一相對地電壓升高， 比正常運(yùn) 行電壓略高。降低兩相相位相同。同時，10kV母線有零序電壓產(chǎn)生。8. F2母線（10kV母線）電流的分析計(jì)算8.1根據(jù)“3.線路電流計(jì)算” ，110kV線路單相斷線時，110kV線路電流為-L 匹I A = 0： Ib - - Ic = - 3 林=I皿

8、- J2X 3 1 .乓 -J I . Iro） =08.2由于變壓器為 Y/ , d11接線，所以10kV母線A相三序電流為I Fact) = t e30 -冬e12°°3I F2(2) - I C2) e 30 -3I F2C0) = 08.3 10kV母線三相電流為*-EEl 二-1二五-23 E1B =&4正常運(yùn)行時，ICkV母線三相電流大小為 號二i .9. 結(jié)論110kV 線路單相斷線時，終端 110kV變壓器不接地，終端變電所 10kV母線的電壓和電流 特征如表（1）。設(shè)正常時相電壓為 U,相電流為i。斷線相UaUbUcIaIbIcA約U/2U略高約U

9、/2i/2ii/2B約U/2約U/2U略高i/2i/2iCU略高約U/2約U/2ii/2i/2表（1）10. 應(yīng)用2005年8月6日，某110kV變電站110kV進(jìn)線C相斷線，時間為 10 : 0011: 15,當(dāng)時站內(nèi)10kV電流和電壓情況如表（2）因該變電站10kV線路較多，10kV母線的零序電壓略有升高，但沒有觸發(fā)接地告警信號。時間主變10kV電流（A）10kV母線電壓（kV）A相電流B相電流C相電流A相電壓B相電壓C相電壓零序電壓10:50409.57395.51400.786.066.0960.4410:55202.1598.44101.921.0711:00145.970.3173.836.183.023.280.4411:05142.3868.5572.076.13