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引言:本文将重点分析台州电网以前出现过的几起母线电压异常事件,以此来促使运行值班人员去全方位地了解电压回路,让其可以及时准确地判定电压回路的异常,大幅提升值班人员的电网异常事故处理能力,从而有效保证电网的正常发展运作。
众所周知,电压不仅能决定电能质量,还能够充分反映电力系统运作状态,它的性能的好坏与人们生活息息相关。为此,我们有必要全方位采用现代化自动化数据精确分析各种异常数据,全面提升各类异常事故处理的精确度。
一、在中性点不接地系统内,母线单相接地的时候,关于开口三角电压时相电压、监控显示母线三相电压正常的分析
磁都变10kVⅠ、Ⅱ段母线接地信号动作,接地变消弧线圈装置单相接地信号动作,电压指示正常:Ua=6.03kV,Ub=6.0kV,Uc=6.01kV;现场检查一二次设备后发现当地后台3U0为60V,消弧线圈控制装置中性点电压指示为60V,10kVⅠ、Ⅱ段母线接地信号继电器动作,小电流选线装置未动作;用万用表测量10kVⅠ、Ⅱ段母线压变开口三角电压为59V,二次侧额定电压一般为60V。
合上10kV联络线开关后,对侧变电所发生10kV母线接地动作,Ua=10.484kV,Ub=0.462kV,Uc=10.124kV,显示10kV母线B相接地,拉开联络线开关后,对侧10kV母线接地消失,电压恢复正常。
试拉10kV出线,在拉开某条线路开关后,10kV母线接地信号复归。
检修人员对10kV母线压变二次电压回路作了检查,检查发现母线电压二次回路零序电压未接入。
1.1 接线正确发生单相接地时,各母线电压表计电压指示
假设C相发生单相接地,中性点电压升高到相电压,四只压变高压线圈分别承受相电压。在零序压变极性接线正确情况下,10kV系统发生C相单相接地时,Uc下降,电压表计数值指示为零,Ua=Ub,电压表计数值指示为线电压,Uab=Ubc=Uca,线电压的数值和对称性不变,零序电压数值为相电压,并发出母线接地信号。
当零序压变二次线圈极性反接时,系统发生C相单相接地,Ua=Ub,电压表计数值指示为相电压,
Uc=2Ua,接地相C相电压表指示为2倍相电压,Uab=Ubc=Uca,线电压的数值和对称性不变,零序电压数值为相电压,并发出"母线接地信号"。
1.2单相接地零序压变二次未接入时,各母线电压表计电压指示
当零序压变二次未接入时,系统发生C相单相接地,一次侧中性点产生3U0,电压表现为相电压,而在零序压变二次侧产生一个的相电压,表计回路中由于未接入零序压变二次电压,三相相电压仍指示正常数值为Ua=Ub=Uc,电压表计数值指示为相电压,线电压与零序压变二次电压无关,不变,并发出母线接地信号。
二、在中性点直接接地系统内,因接地手段的变动,短时会发生系统中性点不接地运行时对保护的影响
起始运行方式:220kV母线经#2主变220kV中性点接地运行,110kV正副母线经#2主变110kV中性点接地运行,110kV母联开关热备用。
当110KV母联开关由热备用改运行(并列),出线大江1507开关由副母运行倒至正母运行时,#2主变220kV、110kV中性点接地方式发生了改变。110kV系统短时出现成为中性点不接地系统,保护装置异常,110kV母差Ⅱ母复压开放,检查110kV母差面板显示零序电压为8.3V,110kV付母三相电压变化情况:
由于三相负载的不平衡,引起110kV副母三相电压的不平衡,中性点位移由原来的O点偏移至O'点。
PT断线判据:úa+úb+úc>8V或正序电压U1小于0.1Un,任一相有电流或断路器在合位
影响:一旦PT断线,零序电流保护会退出其方向元件,电压断线相的距离保护会闭锁。如果电压处于正常状态,那么保护也会随之恢复到正常状态。因此,在操作改变中性点接地方式时,运行人员一定要时时刻刻重视维持中性点接地状态,同时可先把中性点接地点并上,然后将另外的中性点接地拉开,从而防止保护告警出现误动作。
三、中性点不接地系统中,各种故障时母线电压异常分析
3.1 线路断相时的母线电压分析
台州变35kVⅠ段母线接地,掉牌未复归,小电流选线装置信号动作。A相电压为17.81kV;B相电压为29.99kV;C相电压为19.04kV。经线路巡查发现是35kV线路发生了A相断线,异常发生时在监控中35kVⅠ段母线三相电压历史数据。
35kVⅠ段母线电压两相电压降低、一相电压升高时,降低的两相电压不是特别低,升高的一相也没有上升到线电压。应该是发生了线路断线现象,在线路末端电压在充电电容的影响下,断线相才会偏高。
3.2二次电压回路断线时的母线电压分析
在中性点不接地系统内,一旦母线压变一相低压空气开关跳开,那么在短时间内会给开口三角电压带来一定的冲击。然而,随着时间的推移开口三角电压会逐步处于稳定状态,和趋近于系统处于正常状态时的电压值。除此之外,当压变低压空气开关跳开的时候,故障相电压会呈现出微微升高的现象,但是母线接地光字牌不动作,而正常相电压维持原状。
3.3单相接地时的母线电压分析
杜桥变10kVⅠⅡ段母线发生接地(正常10kV母分开关并列运行)。A相电压为10.4kV,B相电压为0.2kV,C相电压为10.7kV。
电力系统中,线路发生单相接地是很常见的异常。根据以上的数据表明,在线路发生单相接地时,故障相电压会下降,非故障相电压升高,母线接地信号动作,有开口三角电压产生。
3.4压变高压熔丝熔断时的母线电压分析
大田变电所发生了35kV母线压变C相高压熔丝熔断,电压情况如下:Ua=21.2kV,Ub=21.2kV Uc=11.7kV, 3U0=19.1kV。中性点不接地系统中,母线压变高压熔丝熔断时,会出现开口三角电压,故障相电压降低,非故障相电压不变,且接地光字牌信号动作。
结语
一旦系统内母线电压异常,那么就应仔细判断母线电压及其发出的接地信号。通过上述阐释我们可推论出:
(1)当线路断线的时候,首端电压会升高,三相母线电压处于不平衡状态,正常相电压会略呈下降趋势。而接地信号未动作,开口三角电压也没有达到整定值。
(2)当高压熔丝熔断的时候,非故障相电压不会出现任何变化,故障相电压会下降,而接地信号动作。
(3)当三相母线电压处于不平衡状态,一相下降,两相升高,接地信号动作的时候,也许也许是出现了谐振的问题,为此我们应变更系统运作手段。
(4)当母线三相相电压处于正常状态时,接地信号动作主要归咎在出现单相接地故障的同时母线电压二次回路接线有误,比方说极性有误等等。
(5)中性点不接地系统母线出现单相接地的问题时,非故障相电压会升高,接地相电压会出现显著下降的情况,此时接地信号动作。
(6)当空气开关抑或是低压熔丝熔断时,非故障相电压不会出现变化,故障相电压会出现略微的升高,接地信号不动作。
参考文献
[1]任曾.110kV母线电压合格率分析[J].云南电力技术.2009(06).
[2]顾伟,任雷,刘刚,李丰伟.宁波电网典型事故处理分析[J].机电工程.2012(09).
(作者单位:国网浙江省电力公司台州供电公司)
众所周知,电压不仅能决定电能质量,还能够充分反映电力系统运作状态,它的性能的好坏与人们生活息息相关。为此,我们有必要全方位采用现代化自动化数据精确分析各种异常数据,全面提升各类异常事故处理的精确度。
一、在中性点不接地系统内,母线单相接地的时候,关于开口三角电压时相电压、监控显示母线三相电压正常的分析
磁都变10kVⅠ、Ⅱ段母线接地信号动作,接地变消弧线圈装置单相接地信号动作,电压指示正常:Ua=6.03kV,Ub=6.0kV,Uc=6.01kV;现场检查一二次设备后发现当地后台3U0为60V,消弧线圈控制装置中性点电压指示为60V,10kVⅠ、Ⅱ段母线接地信号继电器动作,小电流选线装置未动作;用万用表测量10kVⅠ、Ⅱ段母线压变开口三角电压为59V,二次侧额定电压一般为60V。
合上10kV联络线开关后,对侧变电所发生10kV母线接地动作,Ua=10.484kV,Ub=0.462kV,Uc=10.124kV,显示10kV母线B相接地,拉开联络线开关后,对侧10kV母线接地消失,电压恢复正常。
试拉10kV出线,在拉开某条线路开关后,10kV母线接地信号复归。
检修人员对10kV母线压变二次电压回路作了检查,检查发现母线电压二次回路零序电压未接入。
1.1 接线正确发生单相接地时,各母线电压表计电压指示
假设C相发生单相接地,中性点电压升高到相电压,四只压变高压线圈分别承受相电压。在零序压变极性接线正确情况下,10kV系统发生C相单相接地时,Uc下降,电压表计数值指示为零,Ua=Ub,电压表计数值指示为线电压,Uab=Ubc=Uca,线电压的数值和对称性不变,零序电压数值为相电压,并发出母线接地信号。
当零序压变二次线圈极性反接时,系统发生C相单相接地,Ua=Ub,电压表计数值指示为相电压,
Uc=2Ua,接地相C相电压表指示为2倍相电压,Uab=Ubc=Uca,线电压的数值和对称性不变,零序电压数值为相电压,并发出"母线接地信号"。
1.2单相接地零序压变二次未接入时,各母线电压表计电压指示
当零序压变二次未接入时,系统发生C相单相接地,一次侧中性点产生3U0,电压表现为相电压,而在零序压变二次侧产生一个的相电压,表计回路中由于未接入零序压变二次电压,三相相电压仍指示正常数值为Ua=Ub=Uc,电压表计数值指示为相电压,线电压与零序压变二次电压无关,不变,并发出母线接地信号。
二、在中性点直接接地系统内,因接地手段的变动,短时会发生系统中性点不接地运行时对保护的影响
起始运行方式:220kV母线经#2主变220kV中性点接地运行,110kV正副母线经#2主变110kV中性点接地运行,110kV母联开关热备用。
当110KV母联开关由热备用改运行(并列),出线大江1507开关由副母运行倒至正母运行时,#2主变220kV、110kV中性点接地方式发生了改变。110kV系统短时出现成为中性点不接地系统,保护装置异常,110kV母差Ⅱ母复压开放,检查110kV母差面板显示零序电压为8.3V,110kV付母三相电压变化情况:
由于三相负载的不平衡,引起110kV副母三相电压的不平衡,中性点位移由原来的O点偏移至O'点。
PT断线判据:úa+úb+úc>8V或正序电压U1小于0.1Un,任一相有电流或断路器在合位
影响:一旦PT断线,零序电流保护会退出其方向元件,电压断线相的距离保护会闭锁。如果电压处于正常状态,那么保护也会随之恢复到正常状态。因此,在操作改变中性点接地方式时,运行人员一定要时时刻刻重视维持中性点接地状态,同时可先把中性点接地点并上,然后将另外的中性点接地拉开,从而防止保护告警出现误动作。
三、中性点不接地系统中,各种故障时母线电压异常分析
3.1 线路断相时的母线电压分析
台州变35kVⅠ段母线接地,掉牌未复归,小电流选线装置信号动作。A相电压为17.81kV;B相电压为29.99kV;C相电压为19.04kV。经线路巡查发现是35kV线路发生了A相断线,异常发生时在监控中35kVⅠ段母线三相电压历史数据。
35kVⅠ段母线电压两相电压降低、一相电压升高时,降低的两相电压不是特别低,升高的一相也没有上升到线电压。应该是发生了线路断线现象,在线路末端电压在充电电容的影响下,断线相才会偏高。
3.2二次电压回路断线时的母线电压分析
在中性点不接地系统内,一旦母线压变一相低压空气开关跳开,那么在短时间内会给开口三角电压带来一定的冲击。然而,随着时间的推移开口三角电压会逐步处于稳定状态,和趋近于系统处于正常状态时的电压值。除此之外,当压变低压空气开关跳开的时候,故障相电压会呈现出微微升高的现象,但是母线接地光字牌不动作,而正常相电压维持原状。
3.3单相接地时的母线电压分析
杜桥变10kVⅠⅡ段母线发生接地(正常10kV母分开关并列运行)。A相电压为10.4kV,B相电压为0.2kV,C相电压为10.7kV。
电力系统中,线路发生单相接地是很常见的异常。根据以上的数据表明,在线路发生单相接地时,故障相电压会下降,非故障相电压升高,母线接地信号动作,有开口三角电压产生。
3.4压变高压熔丝熔断时的母线电压分析
大田变电所发生了35kV母线压变C相高压熔丝熔断,电压情况如下:Ua=21.2kV,Ub=21.2kV Uc=11.7kV, 3U0=19.1kV。中性点不接地系统中,母线压变高压熔丝熔断时,会出现开口三角电压,故障相电压降低,非故障相电压不变,且接地光字牌信号动作。
结语
一旦系统内母线电压异常,那么就应仔细判断母线电压及其发出的接地信号。通过上述阐释我们可推论出:
(1)当线路断线的时候,首端电压会升高,三相母线电压处于不平衡状态,正常相电压会略呈下降趋势。而接地信号未动作,开口三角电压也没有达到整定值。
(2)当高压熔丝熔断的时候,非故障相电压不会出现任何变化,故障相电压会下降,而接地信号动作。
(3)当三相母线电压处于不平衡状态,一相下降,两相升高,接地信号动作的时候,也许也许是出现了谐振的问题,为此我们应变更系统运作手段。
(4)当母线三相相电压处于正常状态时,接地信号动作主要归咎在出现单相接地故障的同时母线电压二次回路接线有误,比方说极性有误等等。
(5)中性点不接地系统母线出现单相接地的问题时,非故障相电压会升高,接地相电压会出现显著下降的情况,此时接地信号动作。
(6)当空气开关抑或是低压熔丝熔断时,非故障相电压不会出现变化,故障相电压会出现略微的升高,接地信号不动作。
参考文献
[1]任曾.110kV母线电压合格率分析[J].云南电力技术.2009(06).
[2]顾伟,任雷,刘刚,李丰伟.宁波电网典型事故处理分析[J].机电工程.2012(09).
(作者单位:国网浙江省电力公司台州供电公司)