油網(wǎng)35kV變電站電壓異?，F(xiàn)象分析(7頁(yè))

1、油網(wǎng)35kV變電站電壓異常現(xiàn)象分析比較摘要：對(duì)油田35kV變電站運(yùn)行中發(fā)生的電壓異?，F(xiàn)象進(jìn)行了分析。對(duì)單相接地、PT高低壓保險(xiǎn)熔斷、不同電壓等級(jí)碰線時(shí)的現(xiàn)象及涉及的原理進(jìn)行了重點(diǎn)分析，并比較了綜合自動(dòng)化變電站與老式變電站電壓異常判斷上的異同。關(guān)鍵詞：電壓異常小電流接地系統(tǒng)過(guò)渡電阻熔斷器熔斷單相接地1 引言中性點(diǎn)不接地和經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)稱小電流接地系統(tǒng)。目前油田35kV變電站均采用小電流接地運(yùn)行方式。35kV變電站電壓異常情況較多，如何準(zhǔn)確的分析判斷，對(duì)提高運(yùn)行水平至關(guān)重要。2 系統(tǒng)單相接地時(shí)電壓變化情況3 1金屬性接地單相金屬性接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓為零，非接地相對(duì)地電壓升高為線電壓，且線

2、電壓保持對(duì)稱。4 2經(jīng)過(guò)渡電阻接地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)任何一相，例如c相經(jīng)過(guò)渡電阻R接地時(shí)的電網(wǎng)接線如圖1所示正常運(yùn)行時(shí)，三相系統(tǒng)完全對(duì)稱，電源電勢(shì)分別為Ea=E00、Eb=a2Ea、Ec=aEa各相導(dǎo)線對(duì)地的電容用集中電容CaCbCc代替，且數(shù)值均為C。每相的對(duì)地導(dǎo)納為YaYb、Yc等于jC。各相對(duì)地電壓分別為UaUbbUc,系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓為UNn。當(dāng)C相經(jīng)過(guò)渡電阻R接地時(shí)，Yc=+jcoC根據(jù)彌爾曼定理中性點(diǎn)對(duì)地電壓Unn=由KVL得各相對(duì)地電壓：Ua=Ea+而，Ub=Eb+Unn,Uc=Ec+Unn。當(dāng)R（0吟時(shí)，即電網(wǎng)經(jīng)任意數(shù)值過(guò)渡電阻單相接地時(shí)，將不同的R值代入上面公式，計(jì)算出各相對(duì)

3、地電壓及電網(wǎng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓的變化如圖2所示。通過(guò)該圖可以得出如下結(jié)論：1） R趨向8時(shí)，各相對(duì)地絕緣良好，對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)2） R=0時(shí)，對(duì)應(yīng)于金屬性接地（又稱接地接死）。接地相對(duì)地電壓為零，非接地相對(duì)地電壓升高為線電壓。3） R大于0小于8時(shí)，各相對(duì)地電壓由系統(tǒng)對(duì)地電容及過(guò)渡電阻大小決定。非故障相對(duì)地電壓最高可達(dá)1.82倍相電壓，最低達(dá)0.823倍相電壓。同時(shí)，對(duì)地電壓最高相的下一相，一定是接地相。這一點(diǎn)無(wú)論是高阻接地還是低阻接地均適用，而對(duì)地電壓最低相是接地相的結(jié)論僅適用于低阻接地的情況。3電壓互感器熔斷器熔斷在小電流接地系統(tǒng)中，電壓互感器一、二次側(cè)都是通過(guò)熔斷器和系統(tǒng)及負(fù)載連接的,

4、在日常運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生熔斷器熔斷現(xiàn)象，就這種情況進(jìn)行分析。3.1PT熔斷器熔斷與系統(tǒng)單相接地現(xiàn)象對(duì)比表16kV系統(tǒng)單相接地和PT熔斷器熔斷現(xiàn)象對(duì)照表現(xiàn)象故障相電壓表指示有無(wú)接地信號(hào)6kV系統(tǒng)PT表計(jì)變化ABCA相完全接地零線電壓線電壓有同一系統(tǒng)所有表計(jì)變化A相不完全接地低于相電壓與過(guò)渡電阻及對(duì)地電容大小有關(guān)高于相電壓小于1.82倍相電壓接地程度有關(guān)同一系統(tǒng)所有表計(jì)變化A相高壓熔斷器熔斷低于相電壓相電壓相電壓有僅PT故障段表計(jì)變化A相低壓熔斷器熔斷低于相電壓相電壓相電壓無(wú)僅PT故障段表計(jì)變化通過(guò)對(duì)照表可以得出以下結(jié)論:1)系統(tǒng)接地時(shí)對(duì)通過(guò)母聯(lián)并列運(yùn)行的I、II段母線電壓均有影響，且三相電壓均有變

5、化2) PT高壓熔斷器熔斷時(shí)，會(huì)發(fā)出接地信號(hào)，但只影響PT所在段故障相電壓3) PT低壓熔斷器熔斷時(shí)，不發(fā)接地信號(hào)，只影響PT所在段故障相電壓4) 2單相接地與PT熔斷器熔斷同時(shí)發(fā)生的故障判斷實(shí)際運(yùn)行中，時(shí)常會(huì)發(fā)生系統(tǒng)接地與PT熔斷器熔斷故障同時(shí)發(fā)生的情況，對(duì)于這種情況應(yīng)該根據(jù)母線電壓、光字牌指示進(jìn)行綜合判斷，必要時(shí)在調(diào)度安排下進(jìn)行相應(yīng)操作，具體確定故障情況。例如：35kV變電站中6kV母聯(lián)在合位，出現(xiàn)電壓異常，I段電壓表指示Ua=6kVUb=0kV,Uo=2kV,II段電壓指示Ua=6kVUb=0kV,Uc=6kV。通過(guò)與表1進(jìn)行對(duì)比，可以判定系統(tǒng)B相接地，同時(shí)I段PT的C相熔斷器熔斷。要進(jìn)

6、一步判斷故障范圍時(shí)，需進(jìn)行相應(yīng)操作。3. 3綜合自動(dòng)化變電站對(duì)PT斷線的判斷二首變PM100歐電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，它的PT斷線判別依據(jù)是：當(dāng)外接3Uo低于20V,并且計(jì)算3Uo大于20V時(shí)，裝置發(fā)PT斷線報(bào)警。其中外接3Uo取自PT開(kāi)口三角形電壓；計(jì)算3Ug|Ua+UbUc|,通過(guò)采集到的三相電壓，由計(jì)算機(jī)根據(jù)公式計(jì)算出零序電壓。此判據(jù)只對(duì)PT低壓熔斷器熔斷有效，高壓熔斷器熔斷時(shí)發(fā)“零序過(guò)電壓”信號(hào)。濱四變ISA變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中PT斷線檢查采用線電壓下降和負(fù)序電壓上升判據(jù)，兩者的動(dòng)作/返回值取70V/80V,和10V/7V,延時(shí)9s告警。當(dāng)3Uo大于50V時(shí)延時(shí)9s發(fā)接地告警，小于30

7、V時(shí)返回。在說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有給出具體的理論依據(jù)。4油網(wǎng)6kV與地方10kV線路單相碰線時(shí)的電壓分析隨著城市的發(fā)展和農(nóng)網(wǎng)改造的進(jìn)行，油田6kV線路和地方10kV線路出現(xiàn)交叉跨越的情況，并且有逐漸增多的趨勢(shì)。在運(yùn)行中，交叉跨越的上層線路因弧垂下降等原因碰到下層線路，就會(huì)發(fā)生涉及兩個(gè)不同電壓等級(jí)電網(wǎng)的事故。在小電流接地系統(tǒng)中，如果發(fā)生的是單相碰線，則只會(huì)發(fā)出異常信號(hào)，線路不會(huì)跳閘。就這種情況下的電壓分布進(jìn)行分析，希望能夠?qū)?shí)際運(yùn)行有所幫助。4 1對(duì)應(yīng)相單相碰線電壓分析假設(shè)兩個(gè)系統(tǒng)A相碰線，電路圖如圖3所示。在A相與地之間接入虛擬阻抗Z,則有兩個(gè)系統(tǒng)的A相電壓等于虛擬阻抗上的壓降，即：Ua1=Ua2=Uz

8、=Ua(1);系統(tǒng)1中性點(diǎn)和B、C相電壓分別為：Un=UaEa,5=5+國(guó)，Uc=UNi+Eci(2);系統(tǒng)2中性點(diǎn)和B、C相電壓分別為：UnkUaEa2,Ub2=Uk+UckUk+Ec2(3);兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)地電容對(duì)稱，為C1,C2,各相對(duì)地電流可根據(jù)公式相口CUh(4)求出；流經(jīng)虛擬阻抗Z的電流Iz=Ua/Z,根據(jù)KCL定理有Iz+IC1+IC1B+IC1C+IC2A+IC2+IC2c=0(5)將公式組(1)(4)代入公式(5),同時(shí)取Z=oo,得出兩個(gè)系統(tǒng)A相碰線時(shí)A相的電圖3兩個(gè)小電流接地系統(tǒng)A相碰線電路圖圖4嫌白碰城時(shí)6T室優(yōu)電壓相拳闋設(shè)系統(tǒng)1為6kV系統(tǒng)，系統(tǒng)2為10kV系統(tǒng)，即Ea=

9、6/,Ea=10/，在Ea,gEa相位角相同的情況下，則有：EaYUa1Ea2,UN=Ua12尸，*弓.Ea1設(shè)K=-,貝UUni=KEa1參照左面相量圖，根據(jù)余弦定理，Ubi=UCi=國(guó)，其中0K1,所以EoiUbi=Ubi1Ebi結(jié)論：在這種情況下，A相電壓上升，B、C相電壓略有下降。在電壓變化趨勢(shì)上與高阻接地相似。4. 2不對(duì)應(yīng)相單相碰線電壓分析參照?qǐng)D3所示系統(tǒng),假設(shè)6kV（系統(tǒng)1）A相與10kV（系統(tǒng)2）B相相碰，在故障相與地之間接入阻抗值為無(wú)窮大的虛擬阻抗Z參照前面分析有：a=,LNi=UaiEai=。i+G（&2-曰1）=K（Eb2-Eai），電壓相量圖如圖5所示。|Eb2-Eai|=Uni=KEaio又由余弦定理，求得cos（）=11/141) A相電壓分析Ua產(chǎn)Eai,所以EaUaEai2) B相電壓分析/8=/小+12C0,cos9=26/28但.4巨niUbi=小3Ebi,所以曰曰3.33Ebi3) C相電壓分析/a=180060/小=1