虎灘變10kVII 段零序電壓互感器未接地故障分析

【文章摘要】

本文通過虎灘變春陽線C 相發生接地，而10kV 絕緣監察裝置未動作發信號，進而進行接地故障查找、判斷、分析，總結出零序電壓互感器異常如何判斷、查找，以及今后如何進行電壓互感器檢修后的驗收等進行分析，目的是讓變電運行人員高度重視設備的驗收工作，提高對零序電壓互感器的認識。

【關鍵詞】

虎灘變；零序；接地；絕緣監察

在中性點不接地的10kV 系統中，我局現在廣泛地采用了零序TV 消除諧振過電壓，10kV 母線接零序TV 后，當系統發生單相接地時，非接地相TV 鐵芯就不易飽和，從根本上消除了鐵磁諧振問題。但是，如果零序TV 一次線圈未接地，當系統發生單相接地時，絕緣監察裝置就不會動作發信號，電壓指示也沒有變化。虎灘變春陽線C 相發生接地，10kV 絕緣監察裝置未動作發信號，就是此原因造成的。

本文通過虎灘變虎灘變10kVII 段零序電壓互感器未接地故障分析，為大家在以后的變電運行工作中提供參考。如有不正之處，懇請批評指正。

1 虎灘變10kVII 段零序電壓互感器未接地查找過程

2006 年10 月12 日，新起屯變電所10kV 絕緣監察裝置動作發接地信號，選擇為共慶線C 相接地，查找出故障點后， 將接地故障段電纜停電處理，將非故障段負荷倒入聯絡線虎灘變春陽線帶送。接地故障段電纜處理好后送電，將共慶線負荷恢復新起屯變本所帶送時，新起屯變電所10kV 絕緣監察裝置動作，又出現接地信號（春陽、共慶線環并倒負荷），而虎灘變沒有接地信號，春陽、共慶線解列后，新起屯變電所接地信號消失。由此分析，虎灘變春陽線線路上也有接地故障，虎灘變10kV 絕緣監察裝置一定有問題。

對此，我們經過分析研究，決定進行逐項排除查找。首先，在虎灘變10kVII 段母線三相驗電，發現對C 相驗電聲光驗電器不發聲不閃光的現象，進一步證明虎灘變10kV 絕緣監察裝置有問題。隨后，通知遠動、繼電、儀表各專業人員到虎灘變進行查找，三個專業檢查結果各自管轄設備均正常。

進一步分析，確定故障點應該在電壓互感器上。有可能是10kVII 段零序電壓互感器未接地或接地不良造成10kV 絕緣監察裝置不動作。

聯系調度將10kVII 段電壓互感器進行停電，10kVII 段電壓互感器手車自柜內拖出后，發現零序電壓互感器一次N 端接地松動，將端子擰緊后恢復了送電。此時，現場巡線已找到接地點，故障段已退出運行，所以10kVII 段電壓互感器送電后沒有接地信號，但可以證明虎灘變10kV 絕緣監察裝置整套設備已無故障。

2 虎灘變10kVII 段零序電壓互感器N 端未接地分析如下

虎灘變具有零序電壓互感器的絕緣監視系統原理接線圖如圖1 所示。分析計算表明，當10kV 系統發生單相接地時，非接地相電壓互感器約為相電壓的1.15 倍左右，與正常運行的電壓差不多，沒有加裝10kV 零序TV 時，非接地相TV 承受的電壓是1.73 倍的相電壓。目前使用的TV 在如此高的電壓下，大多已嚴重飽和，容易引起鐵磁諧振。10kV 母線接零序TV 后， 當系統發生單相接地時，非接地相TV 鐵芯就不易飽和，從根本上消除了鐵磁諧振問題。

圖:1 TV 高壓中性點串接單相電壓互感器的實際接線圖

TV1 － 3 主電壓互感器（P1 為一次繞阻，P2 為輔助繞阻， P3 為二次繞阻）；

TV4 零序電壓互感器（P4 為一次繞阻，P5 為二次繞阻）；KV －電壓繼電器

根據圖1 對具有零序TV 的絕緣監視系統的運行狀態分析如下：

(1) 網絡對稱。

在對稱網絡中，電壓互感器高壓側中性點與地同電位，低壓側中性點與地也是同電位；絕緣監視用相電壓表指示對稱電壓；短路三角形電壓之和為零；零序電壓互感器不承受電壓。“系統”反映與中性點接地絕緣監視系統一樣。

(2) 網絡C 相單相接地。

如圖2 所示，零序電壓互感器的高壓側與三相電壓互感器的接地相（例如C 相）繞阻并聯接地，中性點對地有零序電壓Ù0 其大小為接地相電壓，方向與接地相電壓相反，即Ù0 ＝－ ÙC，零序電壓互感器二次繞阻感應出零序電壓U0，約58V。但是，電壓互感器高壓繞阻還是承受網絡對稱相電壓，所以電壓互感器低壓側所承受的電壓與正常運行沒有什么兩樣，線電壓表指示正常電壓。顯然，相電壓表由于疊加了零序電壓Ù0，才正確反映了網絡絕緣的變化。

Ùae=Ùa+Ùo=Ùa-Ùc=Ùac, Uae=100V

Ùbe=Ùb+Ùo=Ùb-Ùc=Ùbc, Ube=100V

Ùce=Ùc+Ùo=Ùc-Ùc=0, Uce=0

圖（a）接線圖

圖（b）向量圖

圖2 網絡單相接地及其向量圖

但是，在短路三角形里，由于加在電壓互感器上的電壓對稱，所以電壓之和為零。這點，與中性點接地的絕緣監視系統大不一樣。

(3) 虎灘變零序TV 一次線圈N 端未接地

由于虎灘變零序TV 一次線圈N 端接地不良，零序電壓互感器的高壓側，與三相電壓互感器的接地相C 相繞阻未并聯接地，中性點對地沒有零序電壓，Ù0 大小為零，二次ÙLn 也接近零，所以虎灘變10kV 絕緣監察裝置整套設備不動作。電壓互感器高壓繞阻還是承受網絡對稱相電壓，所以電壓互感器低壓側所承受的電壓與正常運行沒有什么兩樣，線電壓表指示正常電壓，相電壓表由于疊加零序電壓Ù0=0 ，所以也無變化。。

3 結論

（1）當變電所內采取新的技術措施、增添設備或變更接線時，對有關人員進行技術培訓工作，熟悉設備正常運行和事故異常情況。

（2）電壓互感器在安裝、檢修、試驗后應嚴格檢查核對設備接線的正確性

（3）加強對運行人員的培訓，目的是讓變電運行人員高度重視設備的驗收工作，提高對零序電壓互感器的認識。

【參考文獻】