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虎灘變10kVII 段零序電壓互感器未接地故障分析

作者:鄭忠文 陳 涌時間:2015-11-10 15:13:28  來源:www.vortexsignal.com  閱讀次數:1089次 ]

【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 10 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。

 

: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

 

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】

 

中國電力出版社,電力系統運行實用技術問答,萬千云、粱惠盈

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