電力畢業(yè)論文中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓不平衡的幾種現(xiàn)象分析

1、xx大學(xué)畢業(yè)論文中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓不平衡的幾種現(xiàn)象分析2014年6月25日中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓不平衡的幾種現(xiàn)象分析摘要：在變電站運(yùn)行值班中，對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)值班員常會(huì)遇到一些電壓 表輸出不平衡的情況。若我們對(duì)這方而認(rèn)識(shí)不足，往往會(huì)因?yàn)椴檎視r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而耽 誤送屯，因電壓不平衡而誤認(rèn)為接地情況者，找不到問(wèn)題z所在，卻做許多無(wú)用 功；另一方面也可能因?yàn)槲茨芗皡颊业浇拥攸c(diǎn)，而引起擴(kuò)大事故。所以，就這個(gè) 問(wèn)題有必要進(jìn)行一些分析探討。關(guān)鍵詞：屮性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓不平衡現(xiàn)象分析1前言在變電站運(yùn)行值班中，對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)值班員常會(huì)遇到一些電壓表 輸出不平衡的情況。若我們對(duì)這方面認(rèn)識(shí)不足，往往會(huì)因?yàn)椴檎?/p>

2、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而耽誤 送電，因電壓不平衡而誤認(rèn)為接地情況者，找不到問(wèn)題之所在，卻做許多無(wú)用功; 另一方面也可能因?yàn)槲茨芗皶r(shí)找到接地點(diǎn)，而引起擴(kuò)大事故。所以，就這個(gè)問(wèn)題 有必要進(jìn)行一些分析探討。2 般情況下電壓不平衡的分析2中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓不平衡，可能是由于保險(xiǎn)燒斷而造成，即高壓 保險(xiǎn)熔斷，熔斷相電壓降低，但不為零。由于pt還會(huì)有一定的感應(yīng)電壓，所以 其電壓并不為零而其余兩相為正常電壓，其向量角為120。，同時(shí)由于斷相造成 三相電壓不平衡，故開(kāi)口三角形處也會(huì)產(chǎn)生不平衡電壓，即有零序電壓，例如： c相高壓保險(xiǎn)燒斷，矢量合成結(jié)果見(jiàn)圖1,零序電壓大約為33v左右，故能起動(dòng) 接地裝置，發(fā)出接地信號(hào)。變電站

3、低壓保險(xiǎn)熔斷時(shí)，與高壓保險(xiǎn)之不同在于：一次三相電壓仍平衡， 故開(kāi)口三角形沒(méi)有電壓，因而不會(huì)發(fā)出接地信號(hào)，其它現(xiàn)象均同高壓保險(xiǎn)熔斷的 情況。2.2當(dāng)線路或帶電設(shè)備上某點(diǎn)發(fā)牛金屬性接地時(shí)（如a相），接地相與大地 同電位，兩正常相的對(duì)地電壓數(shù)值上升為線電壓，產(chǎn)生嚴(yán)重的中性點(diǎn)位移。中性 點(diǎn)位移電壓的方向與接地相電壓在同一直線上，與接地相電壓方向相反，大小相 等，如圖2。圖1 c相斷相時(shí)電壓向量圖圖2 a相接地時(shí)電壓向量圖特別值得注意的是我們所說(shuō)的接地并不單指線路接地，當(dāng)線路拉路檢查后 仍未能消除接地故障，則應(yīng)懷疑到本站設(shè)備有接地，例如避雷器、電壓互感器、 甚至變壓器接地。由于沒(méi)有充分重視接地問(wèn)題，未按

4、規(guī)程執(zhí)行（接地兩小時(shí)仍未 消除則要停下主變壓器），曾使我局長(zhǎng)塘變電站主變壓器燒毀。2.3綜合以上三種情況，可歸納中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓表所反映不平衡電壓時(shí) 的故障區(qū)別如表1。表1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)故障判別表故障性質(zhì)有無(wú)接地信號(hào)abcc相接地線電壓線電壓0仃c相高壓保險(xiǎn)熔斷相電壓相電壓降低很多c相低壓保險(xiǎn)熔斷相電壓相電壓降低很多無(wú)3 4pt電壓不平衡輸出分析3拉堡變1 okvpt由原來(lái)jdzj型電壓互感器改為：將其一、二次中性點(diǎn) 由原直接接地改為串聯(lián)一臺(tái)jdj型電壓互感器(t2)的一次繞組接地，通常我們稱 為4pt,正確接線如圖3所示。圖3 4pt正確接線圖此種接線的目的是為了防止系統(tǒng)發(fā)生單相接地或

5、其它原因使電壓互感器 鐵芯飽合，引起諧振過(guò)電壓，保險(xiǎn)易熔斷。在改為徑4pt接地前4個(gè)月時(shí)間里, 1 okvpt共燒斷三次，共9根保險(xiǎn)；而改接后一直未燒過(guò)保險(xiǎn)。3.2正常情況下，電壓互感器二次側(cè)ao, b-o, co分別接入相對(duì)地絕緣監(jiān) 視電壓表，零序電壓斷電器接在t2互感器二次側(cè)乂0間。采用這種接線，正常 情況下，t1互感器只反映正序電壓a、b、c,(電壓向量圖見(jiàn)圖4),三相電壓大 小相等，相位差120°,中性點(diǎn)電位為零，也就是ux，=0o而a相金屬性接地 時(shí)，向量圖如圖5所示，bp： ux' =uo = ua,此時(shí)零序繼電器yj兩端有電壓, 即可發(fā)出接地信號(hào)，而b相電壓表反

6、映的數(shù)值應(yīng)為vb = ub+ux = uab = ub,即 等于線電壓，c相電壓表vc=uc+ux=uac=uc也等于線電壓。圖4正常情況下4pt電壓向量圖圖5 a相接地時(shí)4pt電壓向量圖4 4pt接線錯(cuò)誤引起電壓表錯(cuò)誤反映分析拉堡變改為徑4pt接地后，其接地時(shí)所反映的則不同于上述所分析，其三 相電壓仍平衡，且為三相相電壓。故障所表現(xiàn)的現(xiàn)象:"10kv接地”光字牌亮， 不能復(fù)歸，但10kv三相絕緣監(jiān)視電壓表平衡且均為6kv,值班員測(cè)量二次電壓, pt開(kāi)口三角處為51v, ua=20v, ub=100v, uc=100v,與調(diào)度聯(lián)系拉路檢 查，檢查出堡65線路接地。針對(duì)這種電壓表不能反

7、映接地情況的怪現(xiàn)象，查找 原因，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在：造成這種表計(jì)錯(cuò)謀反映的原因是二次接錯(cuò)線，如圖6 所示。其三相屯壓表分別接在互感器二次的ax', bx', cx'上，那么正常情 況下，中性點(diǎn)x'由于三相電壓平衡而等于零，故三相電壓表為相電壓，向量圖 見(jiàn)圖7。而當(dāng)發(fā)牛接地時(shí)，如a相金屬性接地時(shí)，其電壓反映就不正確了，那么 b相電壓表為bx'的電壓，因?yàn)閡x' =-ua,即vb' =bx' =b x'=相電 壓，vc' =cx' =cx'=相電壓，向量圖如圖8。故三相電壓表仍平衡，且均 為相電壓，而此時(shí)能

8、發(fā)出接地信號(hào)，因?yàn)榻拥匦盘?hào)繼電器接在t2線圈上，取代 以往接在開(kāi)口三角形處，而ux有50v左右的零序電壓，線圈兩端因有電壓而動(dòng) 作，故能發(fā)出接地信號(hào)，但卻不能在三相電壓表中反映出來(lái)，且接地未消除前接 地信號(hào)不能復(fù)歸。由此可見(jiàn)，在改為4pt接地時(shí)，應(yīng)保證接線準(zhǔn)確無(wú)課，以免 造成三相屯壓表誤指示。圖6 4pt錯(cuò)謀接線圖圖7不接地時(shí)4pt電壓向量圖圖8 a相接地時(shí)4pt電壓向量圖5電壓互感器中性點(diǎn)擊穿保險(xiǎn)擊穿后出現(xiàn)的不平衡電壓分析采用三相五柱電壓互感器構(gòu)成絕緣監(jiān)視裝置，如圖9所示。一次系統(tǒng)相 接地時(shí)，接于接地相的電壓互感器高壓繞組被短路，對(duì)于該相的二次繞組輸出電 壓等于零，開(kāi)口三角繞組有不平衡電壓輸

9、岀，接地繼電器xjj勵(lì)磁，絕緣監(jiān)視裝 置發(fā)出一次系統(tǒng)接地信號(hào)。一般情況下，這套裝置能準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)一次系統(tǒng)接地故 障和判別發(fā)生故障的相別。但是這種絕緣監(jiān)視裝置有時(shí)也會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的信號(hào)，并 會(huì)造成-次系統(tǒng)接地假象。例如屯秋變就發(fā)生了這種現(xiàn)象，屯秋變報(bào)6kv母線 接地，ua=3.2kv, ub = o, uc = 3.2kv,依次拉開(kāi)各條出線開(kāi)關(guān)接地未消除，再 將所有出線全部拉開(kāi)，接地也消除。檢查pt,發(fā)現(xiàn)b相高低壓保險(xiǎn)均熔斷。更 換好pt保險(xiǎn)后，a相電壓為6.4kv,b相為0, c相為6.4kv,再次檢查保險(xiǎn)完好, 懷疑變壓器等設(shè)備接地，退出主變運(yùn)行，然后用搖表測(cè)絕緣情況：變壓器、pt、 站變等均無(wú)問(wèn)

10、題，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)pt進(jìn)行仔細(xì)檢查分析，終于 找到問(wèn)題之所在，分析如下：從圖9可看出，pt二次接線的特點(diǎn)是：采用b相接地方式，而中性點(diǎn)是 經(jīng)地一個(gè)擊穿保險(xiǎn)jrd接地。從故障經(jīng)過(guò)可看出：第一次屯壓不平衡（ub = o, 而其余兩相并不升高），既不象接地現(xiàn)象，也不象高壓保險(xiǎn)熔斷現(xiàn)象，因?yàn)槿舾?壓保險(xiǎn)熔斷，b相應(yīng)有一定的感應(yīng)電壓，只能是高、低壓保險(xiǎn)均熔斷才會(huì)是這樣, 檢查果然如此；保險(xiǎn)換好后，三相電壓變?yōu)閡a=6.4kv, ub = o, uc = 6.4kv, 又變?yōu)榈湫偷慕拥噩F(xiàn)象，然而所有出線已拉開(kāi)，用搖表?yè)u測(cè)變壓器，6kv母線及 pt本身均未發(fā)現(xiàn)有接地。z所以會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是因?yàn)殄渣c(diǎn)擊穿保險(xiǎn)擊穿, 使得二次繞組b相單相短路。由于二次冋路單相短路電流小，且接地的b相與地 同電位，因此，b相端電壓接近于零，故b相輸出為零；由于一次系統(tǒng)是中性點(diǎn) 不接地系統(tǒng)，電壓互感器一次繞組雖然中性點(diǎn)接地，但沒(méi)有零序電流流通，因此, 二次繞組的零序電流便在鐵芯中激勵(lì)起零序磁通，零序磁通感應(yīng)一個(gè)零序電勢(shì) ko,使得原來(lái)對(duì)稱的三相電壓a、b、c變成不對(duì)稱的三相電壓匕、，b、0即a、c 相電壓升為線電壓，b相為零，電壓向量圖如圖10所示。當(dāng)取下jrd后，中性 點(diǎn)接地即消除，電壓恢復(fù)平衡。圖9三相