中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電壓不平衡現(xiàn)象探討

馮罕剛 FENG Han-gang

（肇慶市技師學(xué)院，肇慶 526060）

（Zhaoqing Technician College，Zhaoqing 526060，China）

0 引言

對(duì)于中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通常情況下，當(dāng)變電站運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生電壓互感器輸出不平衡的現(xiàn)象。在這方面如果認(rèn)識(shí)不足，有時(shí)會(huì)因?yàn)殡妷翰黄胶舛`認(rèn)為系統(tǒng)接地，但又不是問(wèn)題之所在。往往會(huì)因?yàn)椴檎視r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而耽誤送電，有時(shí)可能接地點(diǎn)沒(méi)有及時(shí)的找到，導(dǎo)致事故在一定程度上不斷地?cái)U(kuò)大。因此，研究分析中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的電壓不平衡問(wèn)題具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1 電壓不平衡的分析

1.1 對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在變電站運(yùn)行過(guò)程中，電壓互感器電壓輸出不平衡現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因通常情況下主要是保險(xiǎn)被燒斷，也就是熔斷高壓保險(xiǎn)，進(jìn)而在一定程度上直接降低了熔斷相的電壓，但是該電壓不會(huì)為零。由于在PT中感應(yīng)電流的存在，其相電壓在一定程度上不會(huì)為零，其余兩相電壓均正常，其向量角為120°。另外，三相電壓由于受到斷相的影響和制約，進(jìn)而在一定程度上出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，所以進(jìn)一步導(dǎo)致開口三角電壓出現(xiàn)不平衡，也就是零序電壓產(chǎn)生，例如：燒斷C相高壓保險(xiǎn)以后，通過(guò)進(jìn)行矢量合成，如圖1所示，顯示了相應(yīng)的合成結(jié)果，在這種情況下，零序電壓在33V左右，相應(yīng)的接地裝置，在這種情況下能夠起動(dòng)，但是卻發(fā)出相應(yīng)的接地信號(hào)。熔斷低壓保險(xiǎn)與熔斷高壓保險(xiǎn)相比，兩者之間的區(qū)別主要表現(xiàn)為：一次三相電壓依然平衡，開口三角電壓依然為零，這時(shí)，相應(yīng)的接地裝置不發(fā)送接地信號(hào)。

圖1 C相斷相時(shí)電壓相量圖

1.2 在線路或帶電設(shè)備方面，如果某點(diǎn)（例如A相）發(fā)生金屬性接地，在這種情況下，接地相與大地相在電位方面相互一致，但是此時(shí)B相、C相的對(duì)地電壓通常情況下，會(huì)上升到線電壓，進(jìn)而在一定程度上就會(huì)產(chǎn)生中性點(diǎn)位移現(xiàn)象。中性點(diǎn)位移電壓與接地相電壓大小相等，方向相反。這里需要注意：接地并不單指線路發(fā)生接地現(xiàn)象，通常情況下拉開線路進(jìn)行檢查時(shí)，接地故障不能排除的，則需要對(duì)避雷器、電壓互感器，甚至變壓器的接地情況進(jìn)行相應(yīng)的檢查。

通過(guò)上述分析，在一定程度上歸納總結(jié)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的電壓情況，當(dāng)電壓不平衡的故障出現(xiàn)時(shí)，故障之間的區(qū)別主要表現(xiàn)在，如表1所示。

表1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)故障判別表（C相為例）

2 電壓互感器中性點(diǎn)擊穿保險(xiǎn)擊穿后出現(xiàn)的不平衡電壓分析

通過(guò)采用絕緣監(jiān)視裝置對(duì)澤聯(lián)電站的發(fā)電機(jī)出口進(jìn)行相應(yīng)的處理，該絕緣裝置通常情況下由三相五柱電壓互感器組成，如圖2所示，給出相應(yīng)的接線圖，當(dāng)一相接地故障出現(xiàn)在一次系統(tǒng)中時(shí)，對(duì)于電壓互感器的高壓繞組來(lái)說(shuō)，通常情況下會(huì)導(dǎo)致接地相被短路，進(jìn)而導(dǎo)致該相的二次繞組的電壓輸出為零，并且電壓輸出不平衡現(xiàn)象也會(huì)在開口三角繞組發(fā)生，在這種情況下接地繼電器XJJ就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的勵(lì)磁，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出接地信號(hào)。通常情況下通過(guò)這套裝置，能夠?qū)σ淮蜗到y(tǒng)接地故障進(jìn)行準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)，并且在一定程度上能夠?qū)收系南鄤e進(jìn)行準(zhǔn)確地判別。但是這種絕緣監(jiān)視裝置有時(shí)候也會(huì)做成假的一次系統(tǒng)接地，進(jìn)而發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)。在04年11月初，當(dāng)控制臺(tái)顯示6kV母線發(fā)生接地故障，此時(shí)Ua=Uc=3.2kV，而Ub=0，通過(guò)依次拉開各條出線開關(guān)的方式進(jìn)行檢查，但是依然沒(méi)有消除接地故障；當(dāng)通過(guò)采用拉開所有的出線的方式進(jìn)行處理時(shí)，依然沒(méi)有排除接地故障。通過(guò)分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，再次對(duì)PT進(jìn)行檢查，找到原因。

如圖2所示，PT二次接線的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：采用B相接地的方式，對(duì)于中性點(diǎn)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)擊穿保險(xiǎn)JRD進(jìn)行接地。檢查故障的步驟：①一次電壓不平衡，Ub=0，Ua、Uc沒(méi)有升高，此時(shí)不存在接地現(xiàn)象和高壓保險(xiǎn)熔斷現(xiàn)象，如果熔斷高壓保險(xiǎn)，那么在這種情況下B相中感應(yīng)電壓一定不為零，這種情況通常情況下只有高、低壓保險(xiǎn)都熔斷時(shí)才會(huì)發(fā)生。②保險(xiǎn)更換之后，Ua=Uc=6.4kV，Ub=0，這是典型的接地現(xiàn)象，但是所有出線拉開后，通過(guò)搖表對(duì)變壓器進(jìn)行搖測(cè)，發(fā)現(xiàn)6kV母線及P并沒(méi)有發(fā)生接地。受單相短路電流比較小的影響和制約，在二次回路中，接地的b相與地電位相一致。由于Ub=0，進(jìn)而在一定程度上使得b相輸出電壓為零，由于一次系統(tǒng)屬于中性點(diǎn)不接地，而電壓互感器一次繞組屬于中性點(diǎn)接地，但是電流為零。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述電壓不平衡現(xiàn)象進(jìn)行分析，對(duì)于中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在其運(yùn)行過(guò)程中，如果電壓出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，需要進(jìn)行具體的分析，判斷的準(zhǔn)確，及時(shí)的處理，進(jìn)而在一定程度上確保設(shè)備正常運(yùn)行。對(duì)于接地信號(hào)不消失的現(xiàn)象，需要運(yùn)行人員給予高度的重視，否則因誤判進(jìn)而延誤故障的排除。

圖2 三相五柱電壓互感器接線圖

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