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中性点不接地系统空载电压不平衡问题分析


中性点不接地系统空载电压不平衡问题分析 摘要:本文紧密结合张家口发电厂 2 号启动变压器 OC 段 6116-9PT 报 C 相 电压低情况, 对中性点不接地系统在变压器空载母线时造成三相电压不平衡的现 象进行了认真研究,重点分析了产生这种现象的主要原因。 关键词:启动变压器 电压低 不接地系统 空载母线 1、概述 在电网运行中, 对于中性点不接地系统值班员时常会遇到电压输出不平衡的 问题。若对这一问题认识不足,往往会因为查找时间过长而耽误送电时间,还可 能因为未及时发现接地点,而引发更大事故。因此,应加强对中性点不接地系统 空载电压不平衡问题的研究。 2、故障发生的过程 2009 年 12 月 16 日 2 点 30 分, 2 号启动变 OC 段 6116-9PT 报警 C 相电压低 信号。值班员怀疑 PT 发生接地故障并对 6116-9PT 一次绕组进行直阻和绝缘试 验以及 PT 并联避雷器绝缘试验,未发现 PT 自身电气故障。针对之前曾经发生 几次过报 C 相电压低故障,有必要对于中性点不接地系统遇到一些电压输出不 平衡的情况进行分析, 探讨中性点不接地系统在变压器空载母线时造成的三相电 压不平衡的原因。 3、主要设备 我厂用电系统采用中性点不接地系统,其系统运行方式如图 1 所示。 4、对不接地系统电压不平衡的分析 (1)中性点不接地系统电压不平衡,可能是保险烧断所致,即高压保险熔 断,熔断相电压降低,但不为零。 由于 PT 具有一定的感应电压, 所以其电压并不为零而其余两相为正常电压, 其向量角为 120 度, 同时由于断相造成三相电压不平衡,故开口三角形处也会产 生不平衡电压,即有零序电压,C 相高压保险烧断,零序电压大约为 33V 左右 (保护定值设 30V) ,故能起动接地装置,发出接地信号。6116-9PT 开口三角未 报零序电压,因此不可能是由于高压熔断器熔断造成三相电压不平衡。 另外, 当低压保险熔断时, 与高压保险熔断现象不同, 一次三相电压仍平衡, 故开口三角形没有电压, 因而不会发出接地信号,其它现象均同高压保险熔断的 情况。这种情况有可能造成 OC 段电压不平衡。 (2)线路或带电设备上某点发生接地。 如 C 相,接地相与大地同电位,两正常相的对地电压数值上升为线电压, 产生严重的中性点位移。中性点位移电压 U 的方向与接地相电压在同一直线上, 与接地相电压方向相反,大小相等。 这里所说的接地并不单指线路接地,当线路检查后仍未能消除接地故障,则 应怀疑设备的避雷器、电压互感器、变压器有接地。 分析这种情况,6116-9PT、避雷器均没有发生接地故障,而 2200 乙启动变 压器在当时情况属于空载状态。 6116-9PT 报 C 相电压低信号而不是 C 相无电压, 另两相也没有报过接地, 所以不应该是金属性接地故障。 另外, 如果变压器接地, 另外两相的对地电容电流会急剧增大,引起差动和零序继电保护装置动作。 (3)PT 电压不平衡输出分析。 1)PT 二次绕组发生匝间短路。这一原因会导致 PT 二次测量绕组测量电压 错误,使 C 相电压低于保护装置的定值,发出错误低电压信号。 判断 PT 二次绕组匝间短路的方法:①测量二次绕组直流电阻;②进行 PT 空载试验。 由于 6116-9PT 二次绕组直阻继电保护班组没有告知是否合格,不能判断是 否发生匝间短路,因此不能判断是否由于该原因造成 OC 段 C 相低电压信号。 若 6116-9PT 二次绕组中性点经击穿保险接地,高低压侧保险已经确定没有 击穿,有可能 B 相经


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