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

1、xx大學畢業(yè)論文中性點不接地系統(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：在變電站運行值班中，對于中性點不接地系統(tǒng)值班員常會遇到一些電壓 表輸出不平衡的情況。若我們對這方而認識不足，往往會因為查找時間過長而耽 誤送屯，因電壓不平衡而誤認為接地情況者，找不到問題z所在，卻做許多無用 功；另一方面也可能因為未能及吋找到接地點，而引起擴大事故。所以，就這個 問題有必要進行一些分析探討。關鍵詞：屮性點不接地系統(tǒng)電壓不平衡現(xiàn)象分析1前言在變電站運行值班中，對于中性點不接地系統(tǒng)值班員常會遇到一些電壓表 輸出不平衡的情況。若我們對這方面認識不足，往往會因為查找

2、時間過長而耽誤 送電，因電壓不平衡而誤認為接地情況者，找不到問題之所在，卻做許多無用功; 另一方面也可能因為未能及時找到接地點，而引起擴大事故。所以，就這個問題 有必要進行一些分析探討。2 般情況下電壓不平衡的分析2中性點不接地系統(tǒng)電壓不平衡，可能是由于保險燒斷而造成，即高壓 保險熔斷，熔斷相電壓降低，但不為零。由于pt還會有一定的感應電壓，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。，同時由于斷相造成 三相電壓不平衡，故開口三角形處也會產生不平衡電壓，即有零序電壓，例如： c相高壓保險燒斷，矢量合成結果見圖1,零序電壓大約為33v左右，故能起動 接地裝置，發(fā)出接地信號。變電站

3、低壓保險熔斷時，與高壓保險之不同在于：一次三相電壓仍平衡， 故開口三角形沒有電壓，因而不會發(fā)出接地信號，其它現(xiàn)象均同高壓保險熔斷的 情況。2.2當線路或帶電設備上某點發(fā)牛金屬性接地時（如a相），接地相與大地 同電位，兩正常相的對地電壓數(shù)值上升為線電壓，產生嚴重的中性點位移。中性 點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相斷相時電壓向量圖圖2 a相接地時電壓向量圖特別值得注意的是我們所說的接地并不單指線路接地，當線路拉路檢查后 仍未能消除接地故障，則應懷疑到本站設備有接地，例如避雷器、電壓互感器、 甚至變壓器接地。由于沒有充分重視接地問題，未按

4、規(guī)程執(zhí)行（接地兩小時仍未 消除則要停下主變壓器），曾使我局長塘變電站主變壓器燒毀。2.3綜合以上三種情況，可歸納中性點不接地系統(tǒng)電壓表所反映不平衡電壓時 的故障區(qū)別如表1。表1中性點不接地系統(tǒng)故障判別表故障性質有無接地信號abcc相接地線電壓線電壓0仃c相高壓保險熔斷相電壓相電壓降低很多c相低壓保險熔斷相電壓相電壓降低很多無3 4pt電壓不平衡輸出分析3拉堡變1 okvpt由原來jdzj型電壓互感器改為：將其一、二次中性點 由原直接接地改為串聯(lián)一臺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，引起諧振過電壓，保險易熔斷。在改為徑4pt接地前4個月時間里, 1 okvpt共燒斷三次，共9根保險；而改接后一直未燒過保險。3.2正常情況下，電壓互感器二次側ao, b-o, co分別接入相對地絕緣監(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,(電壓向量圖見圖4),三相電壓大 小相等，相位差120°,中性點電位為零，也就是ux，=0o而a相金屬性接地 時，向量圖如圖5所示，bp： ux' =uo = ua,此時零序繼電器yj兩端有電壓, 即可發(fā)出接地信號，而b相電壓表反

6、映的數(shù)值應為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4pt電壓向量圖4 4pt接線錯誤引起電壓表錯誤反映分析拉堡變改為徑4pt接地后，其接地時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， 不能復歸，但10kv三相絕緣監(jiān)視電壓表平衡且均為6kv,值班員測量二次電壓, pt開口三角處為51v, ua=20v, ub=100v, uc=100v,與調度聯(lián)系拉路檢 查，檢查出堡65線路接地。針對這種電壓表不能反

7、映接地情況的怪現(xiàn)象，查找 原因，發(fā)現(xiàn)了問題所在：造成這種表計錯謀反映的原因是二次接錯線，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 見圖7。而當發(fā)牛接地時，如a相金屬性接地時，其電壓反映就不正確了，那么 b相電壓表為bx'的電壓，因為ux' =-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，而此時能

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

9、岀，接地繼電器xjj勵磁，絕緣監(jiān)視裝 置發(fā)出一次系統(tǒng)接地信號。一般情況下，這套裝置能準確的發(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)視裝置有時也會發(fā)出錯誤的信號，并 會造成-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6kv母線 接地，ua=3.2kv, ub = o, uc = 3.2kv,依次拉開各條出線開關接地未消除，再 將所有出線全部拉開，接地也消除。檢查pt,發(fā)現(xiàn)b相高低壓保險均熔斷。更 換好pt保險后，a相電壓為6.4kv,b相為0, c相為6.4kv,再次檢查保險完好, 懷疑變壓器等設備接地，退出主變運行，然后用搖表測絕緣情況：變壓器、pt、 站變等均無問

10、題，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，經過對pt進行仔細檢查分析，終于 找到問題之所在，分析如下：從圖9可看出，pt二次接線的特點是：采用b相接地方式，而中性點是 經地一個擊穿保險jrd接地。從故障經過可看出：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，也不象高壓保險熔斷現(xiàn)象，因為若高 壓保險熔斷，b相應有一定的感應電壓，只能是高、低壓保險均熔斷才會是這樣, 檢查果然如此；保險換好后，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，用搖表搖測變壓器，6kv母線及 pt本身均未發(fā)現(xiàn)有接地。z所以會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是因為屮性點擊穿保險擊穿, 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 不接地系統(tǒng)，電壓互感器一次繞組雖然中性點接地，但沒有零序電流流通，因此, 二次繞組的零序電流便在鐵芯中激勵起零序磁通，零序磁通感應一個零序電勢 ko,使得原來對稱的三相電壓a、b、c變成不對稱的三相電壓匕、，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。當取下jrd后，中性 點接地即消除，電壓恢復平衡。圖9三相