变电运行培训复习资料技能部分.docx

变电运行培训复习资料技能部分.docx

《变电运行培训复习资料技能部分.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电运行培训复习资料技能部分.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

变电运行培训复习资料技能部分

一、35kV母线电压互感器高压熔丝熔断事故现象及处理步骤是什么？

答：

（1）故障现象如下。

1）熔断相相电压降低或接近于0，完好相相电压不变或稍有降低，断路相切换至好相时线电压可能下降（实际运行在似断非断时），电压互感器有功、无功功率表指示降低，电能表走慢。

2）主变压器35kV“电压回路断线”。

电压互感器“电压回路断线”（保护接母线电压互感器）、“母线接地”告警。

3）检查高压熔丝时，可能有吱吱声。

（2）处理方法如下。

1）向调度汇报。

可用电压切换开关切换相电压或线电压，以判别哪相故障。

2）停用该母线上可能误动保护（距离、低频）的跳闸出口连接片。

3）断开故障电压互感器二次空开或熔断器，拉开电压互感器隔离开关，做好安全措施后，更换相同规格的高压熔丝。

试运不成功，连续发生熔断时，可能为互感器内部故障。

应汇报调度，并查明原因。

4）检查是否为电压互感器内部故障时，可在停役后手摸高压熔丝外壳绝缘子部分以查明是否为内部过热，也可用摇表摇测绝缘电阻加以判断。

确认为互感器内部故障时，应汇报工区及调度。

二、电压互感器熔断器熔断及二次回路断线处理

（一）故障现象

当中央信号屏发出“ＰＴ电压回路断线”的信号，同时光字牌亮，警铃响，值班员检查电压表可以发现，未熔断相电压指示不变，熔断相电压指示为０，与该项有关的线电压表指示为相电压。

与此无关的电压表指示正常。

（二）电压互感器高压侧熔断器熔断的原因：

１）电力系统发生单相间隙性电弧接地。

２）电力系统发生铁磁谐振。

３）电压互感器内部出现单相接地或相间短路。

４）电压互感器二次发生短路，而二次侧熔断器未熔断。

（三）处理方法

１）退出电压互感器所带可能误动的保护与自动装置，防止保护误动。

２）检查电压互感器二次保险是否熔断，如已熔断，应立即更换，若再次熔断，应查明原因，且不可将其容量增大。

如熔断器完好，可检查电压互感器二次回路接头有无松动，断头现象，切换回路有无接触不良现象，若发现断线处，应立即处理。

３）如电压互感器二次回路正常，则应检查一次熔断器是否熔断，更换一次熔断器应用隔离开关将电压互感器退出运行，在做好安全措施后方可进行，如合闸后再次熔断，则应再次将电压互感器退出运行，向主管部门和调度汇报，听候处理。

（四）电压互感器高压熔断器熔断应迅速断开一次侧隔离开关（刀闸）、断开二次侧空开取下二次侧熔断器，将需通用电压互感器的二次侧负荷转移到另一组电压互感器供电。

三、中性点直接接地系统和中性点不接地系统的短路有什么特点？

答：

在中性点直接拉地的电力系统中，以单相接地的故障最多，约占全部短路故障的70%以上，两相短路和两相接地短路分别约占10%，而三相短路一般只占5%左右。

在中性点不直接接地的电力系统中，短路故障主要是各种相同短路故障，包括不同两相接地短路。

在这种中性点不直接接地电力系统中，单相接地不会造成故障，仅有不大的电容性电流流过，对电气设备基本无影响，但中性点发生偏移，对地具有电位差，其相间电压不平衡，而线电压仍保持不变，即三相线电压仍为平衡的，故仍可允许运行一段时间（一般为2h）。

四、10kV中性点不接地系统铁磁谐振原因分析及消谐措施探讨

摘要：

本文就中性点不接地系统10kV配电所中由于接入三相五柱电压互感器产生铁磁谐振原因进行分析，并对各种消谐措施进行探讨。

关键词：

配电所　铁磁谐振　消谐

110kV配电所电压互感器运行及出现谐振情况

我段管内10KV配电所均为中性点不接地系统（小电流接地），各配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱式电压互感器（PT），其一次线圈中性点直接接地。

由于电网对地电容与PT的线路电感构成谐振条件，在运行中经常出现铁磁谐振现象，引起过电压，出现“虚幻接地”或烧断PT高压保险，甚至在运行中出现过PT一次侧零相瓷瓶内部引线烧断的现象。

下面仅列举岱岳配电所2000年出现谐振过电压及PT保险熔断的部分事例：

①2000年3月5日13：

15，岱岳配电进线一开关跳闸，Ⅰ段母线PT高压保险熔断3相。

跳闸原因是线路瞬间故障。

②2000年3月18日20：

50，岱岳配电Ⅰ段母线PT高压保险B相在运行中熔断。

③2000年3月23日8：

51，岱岳配电自闭一、自闭二开关跳闸，发“电压回路断线”、“10KV系统接地”光字牌，自闭母线PT高压保险熔断。

原因是自闭线路故障。

④2000年6月11日，岱岳配电所全所停电春防试验，在作业结束后送电合电源进线开关时，发“10KV系统接地”光字牌，出现“虚幻接地”现象，馈线送电后复归。

2铁磁谐振过电压产生原理

在中性点不接地系统中，为了监视系统的三相对地电压，配电所内10kV母线上常接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式PT，其电气结线见图1。

图110KVPT未装消谐装置时电气示意图

正常时PT的励磁阻抗很大，系统对地阻抗呈容性，三相电压基本平衡，中性点的位移电压很小。

但在系统出现暂态过程时，如单相接地的发生和消失等，都会使PT中暂态励磁电流急剧增大，感值下降，于是三相电感值有所不同，在PT的开口三角处出现零序电压。

设L0为PT三相并联的零值电抗，当L0与3C0回路达到固定振荡频率ω0时，将会在系统中产生谐振现象。

随着线路的延长，依次发生1/2次分频谐振、高次谐振。

当发生谐振时，由于PT感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成PT烧毁或保险熔断。

2.1分频谐振

当系统发生1/2次谐波时，会使PT开口三角处呈现电压，这可以从PT二次侧开口三角的接线原理分析，其原理接线如图1所示。

正常运行时电压相量如图2所示，图中：

mn=a+b+c=0

考虑PT误差以及三相系统对地不完全平衡，在开口三角处也可能有数值不大的不平衡电压输出，但不足以使接在其上的电压继电器动作。

当系统出现低频谐振时，电压的正弦波形中含有1/2次谐波分量，如以B相为参考相量，则开口三角处的电压为：

mn=a+b+c

=mSinω（t+120o）+mSinωt+mSinω（t-120o）

=m[Sin（ωt+60o）+Sinωt+Sin（ωt-60o）]

=2mSinωt

=2b

其相量如图3所示。

可见当发生1/2次谐波谐振时，在PT二次侧开口三角处所显现的电压是相电压中1/2次谐波分量的2倍，当这个分量足够大时，就会使接在开口三角处的电压继电器动作，造成单相接地假象。

2.2三次谐波谐振

当系统出现高次谐波谐振时，以三次谐波谐振为例，此时电压的正弦波形中含有三次谐波分量，仍以B相为参考相量，则PT开口三角处的电压为：

可见当发生三次谐波谐振时，在PT二次侧开口三角处所显现的电压是相电压中三次谐波分量的3倍，当这个分量足够大时，就会使接在开口三角处的电压继电器动作，造成单相接地假象。

3常用消谐措施的探讨

通过有关研究及在实践中应用证明：

在PT的一次侧中性点串接复合电阻消谐器，随着R的增大，谐振的范围缩小，当满足R≥6%Xm时可消除一切铁磁谐振；在PT开口三角绕组接入电阻，相当于在PT的励磁电感之中并入电阻，能够限制和消除谐振。

3.1　PT中性点经消谐器接地

从各配电所安装消谐器运行情况来看，消谐器抑制谐波的效果较为明显。

原理图见图4。

图410KVPT一次侧中性点经消谐器接地时电气示意图

PT一次侧中性点串入的消谐装置是一种特别配置的非线性复合电阻，它的接入相当于在PT一次侧每相对地都接入电阻，能够起到抑制PT过电压、过电流、阻尼和抑制谐波的作用。

3.1.1　消谐器的消除谐振作用

安装消谐器后，系统感容等效电路可用图5表示。

图5安装消谐器后系统感容等效电路及分析示意图

回路的电势平衡方程式为：

其中：

E——系统等效电势

就其绝对值而言，存在下列关系：

此式可转化为：

令=E`，则式（3）可转化为：

E`

而E`与I的关系也可转化为：

此系一个焦点为（±，0）的椭园。

式（5）可用图5所示求解。

UL与UC+E/的交点有a1、a2、a3三个点。

a1点在UL的线性范围，为稳定工作点；a2点在互感器的饱和区域，为不稳定工作点；a3点为谐振点（由于UC-E/偏向于第四象限，与UL仅在线性范围有一交点，不在此讨论。

）

当不存在消谐器即R=0时，式（4）可化简为：

UL=UC±E

UL与UC+E的交点a4、a5分别为稳定工作点和不稳定点。

而UL与UC-E的交点a6即为谐振点。

由图5可见，无消谐器R时，谐振点a6处过电流和过电压均增大。

当消谐电阻R足够大，UC+E/的曲线如图5中虚线所示。

这时，UC+E/与UL只在线性范围内有交点，可以消除铁磁谐振。

根据以上分析，可以看出，安装消谐器有利于防止过电流，阻尼铁磁谐振的发生。

3.1.2消谐器的限制过电压、过电流作用

PT中性点接入消谐器后，可以限制系统在一相接地或弧光接地时流过PT另两相的高压绕组的过电流。

如图4PT接线示意图中，当系统C相（或A、B相）发生单相接地时，C相对地电压：

UCX=0，在此情况下，若没装消谐器，则：

UAX=UBX=UAC=UBC=Uφ

此时流过A、B两相高压绕组的电流为：

式中：

XLE——PT的单相感抗

即I为正常值的3倍。

因此，即使系统不发生过电压，单相接地时也可能烧坏另两相的高压绕组。

若系统因单相接地而引起过电压，则此电流会更大。

当PT高压侧中性点上安装消谐器后，在C相单相接地时，流过A、B两高压绕组的电流为：

只要当6R2-RXLE>0，即:

时，式中电流值就小于式

（1）中的电流值，即通过A、B两相高压绕组的电压受到消谐器R的限制。

而实际上消谐电阻的阻值与感抗之比（R/XLE）远大于0.28。

因此消谐器的接入，削弱了单相接地时流过非故障相互感器高压绕组的电流，可有效地防止PT过电压和过电流。

3.2　其它消谐措施

3.2.1PT开口三角绕组接电阻

PT开口三角绕组接电阻的电气原理图见图6。

图610kVPT开口三角接电阻的电气示意图

由于电阻接在开口三角绕组两端，必然会导致一次侧电流增大，也就是说PT的容量要相应增大。

从抑制谐波方面考虑，R值越小，效果越显著，但PT的过载现象越严重，在谐振或单相接地时间过长时甚至会导致保险丝熔断或PT烧毁。

一般来说接入10kVPT开口三角绕组的电阻取16.5～33Ω。

3.2.2PT开口三角绕组接分频消谐装置

配电所采用的开口三角绕组接可控硅分频消谐装置的原理图见图7。

图7　开口三角绕组接可控硅分频消谐装置的原理图

在电网出现雷电过电压或操作过电压时，该电路VSO端电压和触发脉冲反相，VSO不能导通。

当发生单相接地故障时，VSO虽有工频电压但无触发脉冲，仍不能导通。

仅当电网中发生分频铁磁谐振时，VSO才会导通，三角绕组被短接，铁磁谐振在强烈的阻尼作用下迅速消失，当谐振消失后，VSO恢复到阻断状态。

在实际运行中，上述两种装置仍不能有效避免谐振的发生及保险熔断。

在谐振发生或线路单相接地时PT一次侧电流显著增大及因本身元件故障而失去消谐作用是上述两种装置的主要缺陷。

3.2.3　采用抗谐振型PT或在PT中性点串单相PT

采用抗谐振型PT和在PT中性点串单相PT原理相同，电气原理见图8。

图8　抗谐振型PT的电气原理图

假设L0与L1、L2、L3具有相同的伏安特性，则此时PT的励磁电抗Xm=XL1+XL0'，所以L0的接入主要有以下三个优点：

1）Xm显著增大，比较易实现XC0/Xm≤0.01这个条件，使系统扰动时不致于发生谐振。

2）L0接入后，加在非故障相PT绕组的电压下降至接近相电压，不会饱和，从而杜绝了谐振的发生。

3）由L0二次绕组电压继电器作接地指示装置，