请问系统在非全相运行时会产生零序电流吗.docx
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请问系统在非全相运行时会产生零序电流吗
请问系统在非全相运行时会产生零序电流吗？
悬赏分：
200-解决时间：
2008-11-421:
52
问题补充：
书上不是说只有单相接地故障才会产生零序电流吗？
请问这个结论正确吗？
我看到变电站值班员的题库中曾这样说：
“因为只有系统发生单相接地时才会产生零序电流，所以零序保护只反应单相接地故障，不受系统运行方式的影响。
”按照大家的说法，这样的论述是不正确的了？
谢谢各位老师了！
提问者：
落蕊客-二级
最佳答案
1）当电流回路断线时，可能造成保护误动作。
这是一般较灵敏的保护的共同弱点，需要在运行中注意防止。
就断线机率而言，它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。
如果确有必要，还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作。
（2）当电力系统出现不对称运行时，也会出现零序电流，例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行，单相重合闸过程中的两相运行，三相重合闸和手动合闸时的三相开关不同期，母线倒闸操作时开关与闸刀并联过程或开关正常环并运行情况下，由于闸刀或开关接触电阻三相不一致而出现零序环流，以及空投变压器在运行中的情况下，可出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等，都可能使零序电流保护启动。
（3）地理位置靠近的平行线路，当其中一条线路，当其中一条线路故障时，可能引起另一条线路出现感应零电流，造成反方向侧零序方向继电器误动作。
如确有此可能时，可以改用负序方向继电器，来防止上述方向继电器误动判断。
（4）由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压，回路断线不易被发现；当继电器零序电压互感器开口三角侧时，也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性，因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作
在不接地系统中，如果发生非全相运行（断线故障）会有零序电流吗？
悬赏分：
10-解决时间：
2009-5-1715:
17
请不要将书中某段话直接粘过来，希望用自己语言从道理上说说
问题补充：
在变压器中性点不接地的系统中，如果发生线路单相短路或者单相断线，这两种情况是否有零序电流。
在中性点接地的系统中呢？
哪里说的不清楚请指出。
提问者：
电
根据变压器接法的不同分不同的情况：
1.三角形接法，或在没有中线的星形接法中，线电流中有没有零序分量？
三角形接法中，线电流是相电流之差，相电流的零序分量在闭合的三角形中自成环流，线电流中没有零序分量。
2.在有中线的星形接法中，线电流中有没有零序分量？
大小如何？
YN接法，中点接地时有流向地的中点电流或通过中点引出导线的电流（如配电系统的四线制），系统的相电流就含有零序分量电流;因零序电流分量在三个相中同相同幅值，零序电流分量为中点电流的三分之一。
3.零序电流，必须以中线（包括以地代中线）作为通路，且中线流过的电流等于一相零序电流的三倍。
110kV输电网络非全相运行技术探讨
孙瀛洲王来勤许文革河北省沧州供电公司（061001）
1 引言
电力工业的发展基本上适应了国民经济发展的需要，电网的安全运行是电力在国民经济发展中发挥威力的保障。
目前，大电网多以220kV为主网架，通过220kV变电所，110kV线路辐射运行。
这种网络中，正常运行时为了限制零序电流，负载侧的110kV变压器中性点不接地的状态占大多数。
随着城市和农村电网大规模改造的完成，提高110kV电网的安全运行水平应该成为电网工作中的首要任务。
本文详细分析某电网这种网络中发生过的一次事故的起因、发展过程和造成的后果，验证电网基础理论的实用性和正确性，以及理解安全工作规程的适用性。
并对如何防止类似事故的发生及如何处理进行探讨。
2 事故简介
某电网按省调的安排进行大负荷试验，并定于试验日中午，调整运行方式。
在进行经旁路母线切换带路断路器的倒闸操作过程中，由于需正常运行的断路器A相销子脱落，断路器的A相未断开，当拉旁路隔离开关进行等电位解环时造成原带路断路器（全相）零序保护动作断路器跳闸。
当电网调度员确认是非全相运行后，再次倒闸用旁路断路器转带时，旁路断路器跳闸（零序）。
事后查明，在约1小时左右的非全相运行中，发生了过电压，造成某变电所110kV一段母线避雷器A相击穿，记录器爆炸，TV端子排烧毁，中央信号端子排烧毁爆炸。
3 事故分析
本次事故表面看来并不复杂，但在究其产生原因的过程中，尚有许多不易理解的问题藏在其中。
在此，我们分析如下，供大家探讨。
以上事故过程表面看来可以分为两个阶段，为四个部分。
第一阶段是分析引起甲220kV变电所161断路器跳闸的原因；第二个阶段是非全相运行后至甲220kV变电所102断路器跳闸为止；第二阶段又分为三部分，论述如下。
（1）第一个阶段：
引起带路断路器零序保护动作断路器跳闸的原因及过程分析如下：
在拉解环旁路隔离开关前，该线共有有功负荷约30MW，电流I=160A。
两断路器并列B、C两相各承担一半的负荷电流，由于需正常运行断路器A相未合上，所以该相承担全部负荷电流。
此时拉该带路断路器，根据计算，可形成3.4m多长的电弧向2.6m外门形构架的水泥杆放电也就很正常了。
因此该带路断路器零序一段保护动作属正确动作范围。
而需正常运行的断路器A相零序电流的发生。
该断路器未造成跳闸是正确的。
（2）第二阶段分为三部分：
①不对称运行：
在带路断路器跳闸后，该线路形成非全相运行。
此时对于电源来说，由于220kV变电所尚带有其他出线的重负荷，异常线路的不对称运行不会引起电源较大的变化，因此只讨论负载侧的不对称情况。
由于电源侧A相断线，且变压器中性点不接地，就形成由电源侧B、C相线电压供电。
加在变压器的两相电压的幅值为UBC=1.732U相，此时UBO=UOC=UBC/2=-UAB=UAC=0.866U相，UAO=0（理论上），完全失去正常电压的对称关系。
低压侧也应如此。
当低压侧带有负载时，由于负载的不对称且负载a相通过电流，造成低压Uao不等于零，和高压UA0不再为零。
但此时由于三相电压失去对称性，而占据负载比例较多的三相异步电机如正在运行时，将会异常运行，大部分会停转。
单相照明负载也由于电压的降低导致负载逐步减少，同时还会发生因负荷不平衡造成电压偏移而损坏设备等故障。
但此时重负荷（或阻尼）抑制了过电压的幅值，因此本例中非全相运行初期未出现造成爆炸等设备损坏现象的发生。
②非全相带轻负荷的断线过电压：
在中性点接地系统中，由于导线的断开、断路器的不同期合闸、熔断器的不同时熔断以及本例的断路器一相未合上或者两相未合上，都属于断线的类型。
随着用户负荷的逐渐减少非全相运行逐步转化为轻负荷（或空载）的铁磁谐振短线过电压。
过电压产生在断线相的负载侧，其幅值或倍数与系统中X01/Xm和比值和C10与Cm的数值有关，最大可产生3.5倍的U相过电压。
本次事故中"110kV一段避雷器A相击穿，记录器爆炸，TV端子排烧毁，中央信号端子排烧毁爆炸。
"证明发生了过电压。
③旁路断路器跳闸：
由于某变电所110kV一段避雷器A相击穿，造成该所A相接地。
故当此时用健全的旁路断路器合闸送电时发生零序保护动作，旁路断路器跳闸，也是非常正确的。
4 结论
（1）分析第二阶段中的不对称运行和断线过电压可以得出结论：
在中性点接地系统中，当负载侧变压器中性点不接地时，发生非全相运行的后果除了造成用户无法使用电能外，尚会在断线相的负载侧产生过电压，造成输变电设备的损坏，危及电网的安全运行。
因此，在这种条件下，非全相运行是不允许的。
对于该种网络，应该考虑安装非全相保护（或自动装置），实现报警或延时跳闸，避免内部过电压的产生，损坏设备造成事故或扩大事故。
（2）在中性点接地系统中，当带负载变压器的中性点在接地时（此时中性点接地抑制了过电压的幅值），非全相运行可以维持部分用户的急需用电的需要。
但如果在负载变压器中性点不接地的情况下，发生断线时去合中性点接地隔离开关也是不允许的。
因为此时中性点的对地电位不为零，已经产生相当于U相/2的位移电压（空载时），操作中性点隔离开关有可能产生很大的弧光，将会危急人身和设备的安全。
（3）本文事例取自真实情况的发生，发生该事故是由于设备缺陷的自然发生和工作人员工作中的疏忽规程规定断路器合好后，应该检查电流或负荷分配，事例中值班人员可能只检查了一相电流就进行下一项的操作了，造成事故的发生更险些造成人员的伤亡。
再次证明了严格执行规章制度的重要性。
（4）本文事例中的起因，发展过程及产生的后果虽然是短暂的，但分析这次事故却用到了电弧伸展、不对称运行和内部过电压三种电气基本理论知识。
因此，电网技术以及电网安全技术是多学科、多种类的组合，发生异常运行应进行全面地综合分析，方能得到正确的结论。
总之，电力系统事故的发生是经常的，认真分析清楚每次事故是为了避免同类事故的再次发生，是每一位从事电网专业工作人员的职责，是认真执行国家电力公司有关安全工作中"三不放过"的具体体现，是科学地对待自然科学的态度。
大力提倡这种科学的态度使电力工业技术水平得到更大的提高。
10KV工厂配电系统单相接地的危害有哪些啊
66kV及以下中性点非直接接地系统的单相接地，并不立即对设备造成损坏，不会造成断路器掉闸。
但是，单相接地一定要设法找到故障点并加以消除，否则，它会给电气设备的安全构成威胁，极易发展成为其他事故，这些威胁包括：
1.单相接地电流通过铁心（如调相机、变压器的铁心）会使铁心烧坏。
2.在单相接地的故障点附近，人身有遭到跨步电压的危险。
当导线一相碰地时，电流已触地一点为圆心向外扩散，在20m以内的地面上画许多同心圆，则这些圆周均有不同的电位。
人体两脚接触地面两点，该两点之间的电压称为跨步电压。
人身遭受跨步电压的作用当然是有一定危险的。
3.易发展成两相短路。
因单相接地时，非故障对地电压升高为原来的倍。
若是弧光接地，非故障相甚至还会出现2.5～3倍的电压，尤其弧光还会使导线周围的气体发生游离，这两种情况碰在一起，很容易造成相间短路。
这对设备和系统来说，都是破坏性的故障。
4.接地点的存在还会使故障设备外皮（如电缆外皮）或遮拦带电，易造成人身触电事故。
平常，外皮或遮拦是不带电的，一旦某相接地使外皮或遮拦处于与接地相同电位，一旦人手触及外皮，人脚踩在潮湿的地上，责人的身体要承受接地点和潮湿地该点之间的电压，可能有危险。
一般将这种电压叫接触电压。
所以，发生单相接地故障时，人体碰故障设备外皮有遭受接触电压的危险。
单相接地暴露了绝缘的薄弱环节，运行存在隐患。
某处发生单相接地，是一个信号，说明设备或系统有薄弱环节，运行不安全。
如瓷瓶发生污闪，说明缺乏维护，污染严重；电缆发生单相接地，说明电缆老化或某处受机械损伤。
这些隐患的存在，对系统运行安全存在严重威胁，应及时采取措施。
为何变压器高压侧单相接地三相电压显示不正常而低压显示正常且能为用户正常供电
因为10KV供电系统大多是小电流接地系统，也就是变压器高压侧中性点是不接地的，这样在发生单相接地时，接地电流值比较小，只有相线与大地之间的电容电流。
因此变压器10KV侧单相接地时接地相对地电压为零，可由于中性点并未接地，所以接地相与中性点之间的电压值不变，只是将中性点的电位抬高了，其他两相电压基本不变，由于高压侧电压表示通过PT二次引出的，PT二次侧是接地的，系统正常时中性点电位是零，PT二次显示的是线间电压（10KV）,而单相接地时中性点电位升高线间电压出现了变化，所以显示出的电压值就不正常了。
另外在小电流接地系统中，低压侧中性点一般多为接地的，为用户供电时则多是相电压，也就是当高压则单相接地时，中性点电位升高发生了位移，但其与相线之间的相电压值没有变，所以对于来说并不会产生什么影响。
10KV线路接地后，低压设备损坏的原因
悬赏分：
0-解决时间：
2007-9-1913:
53
某分路10KV线路单相接地点正好在另一分路的低压设备附近，造成220V用电设备损坏，而380V的用电设备没有关系。
请问这是为什么？
10kV线路单相接地后（如C相接地），C相电位拉低至0，由于10kV为中性点非有效接地系统，相电压Uc保持不变。
C相电位为0，则中性点电位既为－Uc，A，B，C相间线电压保持不变，但A，B相对中性点电位由相电压抬高至线电压。
由于接地点离配变较近，线路压降较小。
10kV中性点电压抬高会导致10kV配变0.4kV侧中性点电压也升高，大于220V。
而10kV侧，A，B，C相间线电压保持不变，仍为10kV，所以0.4kV侧380V线电压保持不变。
这样就会导致220V用电设备损坏而380V用电设备正常。
国家电网规定：
10kV单相接地允许故障运行2小时。
∙110kV变压器缺相运行的分析
∙2007-9-1320:
44:
00来源：
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摘 要：
用对称分量法和过电压理论分析中性点不接地110kV变压器高压侧单相断线时低压侧电压、电流特征，并找出其规律，得出结论，使调度人员能及时根据故障现象特征判断故障性质、隔离故障点，调整运行方式，从而确保了电网供电的质量和可靠性。
关键词：
变压器缺相运行
1. 引言
萧山供电局为县级局，电网的110kV变电所大多为终端变电所，110kV变压器大多处于
中性点不接地运行状态，当110kV线路单相断线时，线路保护和变压器保护不会动作，但10kV侧电压、电流异常，有些特征类似10kV单相接地和电压谐振。
本文主要分析了110kV线路单相断线时终端110kV变压器低压10kV侧电压、电流的特征，帮助运行、调度人员及时对运行异常定性和隔离故障，为继电保护人员进行110kV终端变电所进行有关保护整定时提供依据。
2. 运行实例
2005年8月6日，我局一110kV变电所110kV线路上C相断线，时间为中午11：
00左右，线路两侧有关设备继电保护均不动作。
110kV变电所内变压器接线组别为YN，d11，型号为SZ9-40000/110，低压侧额定电压为10.5kV，低压侧额定电流为2200A。
110kV线路上C相断线时变电所主变10kV侧电流情况和10kV母线电压数据如表
（1）。
表
（1）110kV线路上C相断线时主变10kV侧电流和10kV母线电压数据
时间
主变10kV电流（A）
10kV母线电压（kV）
A相电流
B相电流
C相电流
A相电压
B相电压
C相电压
零序电压
10:
50
409.57
395.51
400.78
6.06
6.09
6
0.44V
10:
55
202.15
98.44
101.95
6.17
3.1
3.12
1.07V
11:
00
145.9
70.31
73.83
6.18
3.02
3.28
1.44V
11:
05
142.38
68.55
72.07
6.13
3.06
3.15
1.07V
11:
10
135.35
65.04
68.55
6.13
3.05
3.15
1.03V
表
（1）数据来自SCADA系统，采样周期为5分钟。
分析表
（1）数据，有以下特点：
1）110kV线路上C相断线发生时，主变10kV侧B、C相电流约为A相一半。
2）10kV母线B、C相电压约为正常相电压的一半，A相电压比正常相电压略有升高。
该特征类似于10kV电压谐振。
3）10kV母线零序电压略有升高。
该特征类似于10kV单相接地。
一般的刊物和教材中对系统缺相运行的分析只分析到终端高压侧，未继续进行分析终端低压母线的电压和电流特征。
为解释以上10kV侧数据和现象的产生原因，下面通过建立电网模型，采用三序分量法来分析计算低压母线的电压和电流特征。
3. 模型与参数
2.1模 型
建立分析模型如图
（1）所表示。
用电源G表示大电网系统，G通过一台D，yn11接线变压器、一回110kV线路向一个110kV终端变电所接线组别为YN，d11变压器送电。
F1为终端变电所110kV母线，F2为终端变电所10kV母线。
系统三序参数X
（1）、X
（2）、X（0）表示，F2母线所带负荷用阻抗XD表示。
断线点为110kV线路上A相，用Q、K标示断口两端，断口两端Q、K距离较近（符合实际中一般情形）。
可以认为未断线前Q、K两点间阻抗Zqk≈0。
图
（1）110kV线路单相断线系统模型
2.2序网图
根据李光琦-《电力系统暂态分析》，结合图
（1），用三序分量法把模型转换成图
（2）所示的序网图。
因终端终端变压器中性点为不接地运行，所以起零序阻抗为无穷大。
电源相电压用E表示。
电压基准值为E。
正序阻抗、负序阻抗为Z
（1）=Z
（2）=j（X1+X2+X3+X4+XD）=jX，零序阻抗为Z（0）=∞。
下面将通过计算流过故障线路的三序电流、断口间电压来计算终端变电所110kV母线的三序电压、三序电流，继而计算出终端变电所10kV母线的三序电压、三序电流。
图
（2）序网图
4. 流过故障线路的电流计算
1） 从图
（2）可以计算流过故障线路的三序电流为
---------------①
2）从而流过故障线路的三相电流为
--------------②
3）线路正常运行中电流
正常运行中三相电流大小为E/X。
4）因此，110kV线路单相断线后，终端110kV变压器高压侧健全两相电流方向相反且比正常时略小。
5.断口电压
5.1从图
（2）可以计算断口QK三序电压为
-------------③
5.2从而A相断口两端间的电压为
-------------④
6.110kV母线电压的计算
6.1110kV母线三序电压
根据图
（2）和式①、③，计算F1母线三序电压为
------------⑤
因此，110kV线路单相断线后，终端110kV变电所110V母线出现零序电压，其大小为正常相电压的一半。
即终端110kV变压器中性点对地电压为E/2，约为31.75kV。
6.2110kV母线三相电压
根据式⑤，F1母线三相电压为
-------⑥
7.10kV母线电压的分析计算
分析了110kV母线电压特征后，依据变压器接线组别，下面对F2母线（10kV母线）的电压特征进行分析计算。
7.1110kV母线三相电压近似值
一般情况下，X4+XD≈X，于是有
-------------⑦
即，110kV母线电压健全相仍保持正常状态，断线相电压降为正常值的一半。
后续计算以该近似进行。
7.2 110kV母线、10kV母线三序电压关系
7.2.1110kV母线、10kV母线正序电压、负序电压关系
由于变压器为Y/Δ，d11接线，所以F2母线正序电压超前F1母线正序电压30度，F2母线负序电压滞后F1母线负序电压30度，表示如下。
------------⑧
7.2.210kV母线零序电压的分析计算
1）10kV母线零序电压的产生原因
由于变压器110kV侧中性点不接地，零序阻抗∞，零序电流为0，110kV侧零序电压通过高低压绕组间电容和低压侧三相对地电容所组成的电容传递回路传递至变压器10kV侧，使10kV侧三相出现相同的零序传递电压：
UF2（0）=Ua（0）=Ub（0）=Uc（0）。
如图（3）。
图（3）绕组间电容传递电压
2）10kV母线零序电压最大值情况
为分析低压侧零序电压的大小，以一台SZ9-40000/110变压器空载时，发生高压侧线路单相断线时，计算低压母线零序电压。
调查SZ9-40000/110变压器的电容参数为：
C12≈4000PF，3C0≈12000PF。
根据图（3），有
。
-----------⑨
因此，变压器空载或带较短线路运行时，变压器高压侧线路发生单相断线故障后，低压侧产生较高零序电压，会导致低压侧单相接地告警装置动作发信，误导运行监控人员。
3）10kV母线零序电压一般情况
调查有关线路资料后，得到以下参数：
1）1公里10kV无架空地线单回线路3C0≈7000PF，
2）1公里10kV电缆线路3C0≈280000PF。
以SZ9-40000/110变压器10kV侧有10公里无架空地线单回线路负荷为例计算。
C12≈4000PF，3C0≈82000PF，有
。
------------⑩
所以，一般情况下，变压器低压有负载线路时，高压侧单相断线时，由于3C0较大，低压侧零序传递电压较小，小于0.25E。
不会引起10kV侧单相接地告警装置动作发信。
6.3分析在该情况下进行。
7.310kV母线三相电压向量分析
结合7.2.1和7.2.2的分析，对10kV侧三相电压向量分析如图（4）、图（5）、图（6）。
低压侧零序传递电压取0.25E。
1）10kV侧A相电压
如图（4），变压器110kV侧线路发生A相断线故障后，10kV侧母线A相电压Ua为0.56E，
即降低到略大于正常相电压一半。
高压A相电压序分量 低压A相电压
图（4）高、低压侧A相电压
2）10kV侧B相电压
如图（5），变压器110kV侧线路发生A相断线故障后，10kV侧母线B相电压Ub为1.03E，略大于正常相电压。
高压B相电压序分量 低压B相电压
图（5）高、低压侧B相电压
3） 低压侧C相电压
如图（6），变压器110kV侧线路发生A相断线故障后，10kV侧母线C相电压UC为0.56E，即降低到略大于正常相电压一半。
高压C相电压序分量 低压C相电压
图（6）高、低压侧C相电压
8.10kV母线电压的分析计算结论
根据以上分析，一般情况下，110kV线路单相断线时，终端110kV变电所的10kV母线电压特征为：
1）两相对地电压降低，降低到正常电压的一半左右，相位相同；一相对地电压升高，比正常运行电压略高。
2）10kV母线有零序电压产生。
大小随10kV运行线路长度而变化。
3）10kV母线有负序电压产生。
9.10kV母线电流的分析计算
9.1根据“4.流过故障线路的电流计算”，110kV线路A相断线时，110kV线路电流为
------------⑾
9.2由于变压器为Y/Δ，d11接线，所以10kV母线A相三序电流为
-------------⑿
9.310kV母线三相电流为
-------------⒀
9.4正常运行中10kV母线三相电流大小为E/X=i
10.10kV母线电流的分析计算结论
根据（13）式可知，110kV线路单相断线时，终端变电所的10kV母线电流特征为“两相电流大小和相位相同，且为另一相的一半，相位相反”。
电流包含负序分量。
11.结论
110kV线路A相断线时，终端接线组别为YN，d11的110kV变压器不接地运行，终端变
电所110kV变压器的运行特征如下。
1）10kV母线的电压和电流特征
如表
（2），设正常运行中10kV母线相电压为U，相电流为i。
11
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