零序電壓3 U0異常問題的分析及處理

邱 濤，梁英哲，劉世富

（1.山東中實易通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250002；2.華北電力大學(xué)，北京 102206；3.國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250002）

0 引言

按照華電淄博熱電有限公司擴(kuò)建工程的進(jìn)度，2012年9月26日進(jìn)行倒送廠用電工作，送電工作進(jìn)行的非常順利，過程中各處電壓測量值均滿足規(guī)程和設(shè)計要求。但在10月3日5號機(jī)組啟動時出現(xiàn)了6 kV VA段三相電壓不平衡、故障錄波器啟動的問題。

1 原因分析

在10月3日5號機(jī)組故障錄波器啟動，6 kV VA段三相電壓不平衡，VA段零序電壓3U0在4V-6V左右波動（圖1），零序電壓間歇性的啟動故障錄波器；6 kV VB段三相電壓平衡，VB段零序電壓3U0正常；啟備變高壓側(cè)3U0為0.21 V左右。問題的存在會產(chǎn)生巨大隱患，一旦零序電壓波動引起故障跳閘，會造成5號機(jī)組全面停電，后果嚴(yán)重。

PT二次電壓回路的異常，如二次回路多點(diǎn)接地、中性點(diǎn)不接地或者不可靠接地將可能導(dǎo)致保護(hù)裝置的閉鎖（失效）、誤動或拒動，還會造成二次系統(tǒng)向一次系統(tǒng)反充電，嚴(yán)重危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行和檢修人員的人身安全，因此《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：電流電壓互感器二次回路有且只能有一點(diǎn)接地。

圖1 啟備變6 kV VA段3 U0波形圖

由于保護(hù)測量的各相電壓是相對于接到保護(hù)裝置中中性線的，當(dāng)接到保護(hù)中性線的電位不等于中性點(diǎn)電位時，直接影響到保護(hù)對各相電壓的測量，從而影響保護(hù)的電壓測量精度，引起保護(hù)的不正確動作。

異常問題出現(xiàn)后，對6 kV VA段PT二次回路進(jìn)行檢查，實際用表計測量PT根部6 kV VA段PT柜電壓幅值發(fā)現(xiàn)三相電壓不平衡，A相電壓57.4 V，B相電壓57.4 V，C相電壓59.7 V，零序電壓4.7 V。確認(rèn)故障錄波器反映真實的零序電壓值。

由于三相電壓不平衡，首先考慮PT二次電壓的接地不可靠造成，檢查發(fā)現(xiàn)PT二次接地良好，啟備變?yōu)榉至炎儯? kV B段良好，A段零序電壓高，將A、B兩段PT交換后問題一直存在，檢查電壓二次回路接線符合規(guī)程及反措要求，二次回路問題基本排除。

將故障錄波器波形放大后發(fā)現(xiàn)A相電壓波形發(fā)生畸變，圖2所示。

圖2 啟備變6 kV VA段Ua波形放大圖

從波形很明顯的發(fā)現(xiàn)三相電壓不平衡并且A相電壓波形發(fā)生畸變［1］，從而造成了零序電壓的產(chǎn)生。觀察波形，零序電壓幅值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于突變量啟動值（2.5 V），故障錄波器諧波分析3U0的基波、2次、3次諧波均高，5次以后諧波分量很小［2］。諧波會大大增加變壓器的銅損和鐵損，降低變壓器的有效出力，特別是3次諧波及倍數(shù)次諧波對三角形連接的變壓器，會在其繞組中形成環(huán)流，使繞組過熱。

處理現(xiàn)場問題的經(jīng)驗及理論可以確認(rèn)3U0電壓波動問題出在接地上，由于二次接地基本排除，進(jìn)而懷疑就出現(xiàn)在一次接地上，由于不能停電排查PT一次接地及啟備變中性點(diǎn)接地電阻柜接地情況，目測一次均已經(jīng)接地，建議盡快對啟備變進(jìn)行停電進(jìn)行一次排查。

2 處理措施

省調(diào)度中心批準(zhǔn)10月31號停啟備變，為處理3U0異?，F(xiàn)象，10月30日召開電氣專業(yè)專題會議，組織技術(shù)人員對可疑的接地點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的排查，分別是6 kV VA段PT一次接地，啟備變中性點(diǎn)接地電阻柜內(nèi)部電阻連接，啟備變中性點(diǎn)的地是否符合設(shè)計要求，中性點(diǎn)接地電阻至啟備變中心點(diǎn)連接是否緊固。并測量中性點(diǎn)接地電阻阻值大小。

31日9時，按照專題會議的檢查內(nèi)容進(jìn)行排查，在6 kV接地處并聯(lián)一根接地電纜；緊固中性點(diǎn)接地電阻柜內(nèi)部聯(lián)片的螺絲；電阻柜與接地扁鐵連接處由于材質(zhì)問題，扁鐵表面與中性點(diǎn)接地柜接地不良，對扁鐵進(jìn)行打磨然后涂導(dǎo)電膏后重新連接［3］。14時點(diǎn)送電后，VA段3U0為0.002 V左右，圖3所示。

圖3 處理后啟備變6 kV VA段3U0波形圖

3 結(jié)語

停電處理后，對啟備變送電后，啟備變高低壓側(cè)電壓值均滿足要求，再未出現(xiàn)異常現(xiàn)象，問題得到圓滿解決。

［1］王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理及應(yīng)用［M］.北京：中國電力出版社，2002.

［2］朱升石.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，1995.

［3］劉萬順.電力系統(tǒng)故障分析［M］.北京:中國電力出版社，1986.

［4］GB／T 14285－2006 繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程［S］.