500 kV變壓器66 kV無功補(bǔ)償側(cè)三相不平衡分析

遲丹一，李 爽，耿麗娜，馬一菱

(國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006)

電力系統(tǒng)三相不平衡是指三相電壓(或電流)幅值不一致，且幅值差超過了規(guī)定范圍，是影響電能質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。我國目前執(zhí)行的GB/T 15543—2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》中規(guī)定:電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓不平衡度不得大于2%，同時(shí)規(guī)定了短時(shí)三相電壓不平衡度不得大于4%[1-5]。

1 三相不平衡度計(jì)算

三相電量的不平衡度通常以負(fù)序分量與正序分量的百分比表示。任何1組不對稱的三相相量(如電

(1)

以某500 kV甲變電站為例，主變66 kV三次側(cè)進(jìn)行星角變換。A、C相均加裝了TA，導(dǎo)納近似相等，設(shè)為Y；B相未加裝TA，導(dǎo)納設(shè)為Y′，則中性點(diǎn)UNN′的電壓為

(2)

由南關(guān)嶺對2號主三次整體對地電容測試可知，加裝了TA的66 kV A、C母線電容量約是B母線電容量的4倍，故假設(shè)Y=4Y′，則中性點(diǎn)UNN′的電壓為

(3)

(4)

由此可得各相對地電壓為

(5)

(6)

(7)

可見，B相電壓升高是由于該相未加裝TA，使得對地電容比另兩相小，因此造成三相不平衡。

同理，若A、B相均加裝了TA，C相未加裝TA，按照以上的推導(dǎo)過程，三相對地電壓為

(8)

(9)

(10)

由此可知，三相參數(shù)不平衡是造成三相電壓不平衡的根本原因，TA的對地電容比電抗器的對地電容大，如果某一相不加TA，則會(huì)使該相對地電壓升高。

2 仿真計(jì)算結(jié)果

以甲變電站為例，考慮最為嚴(yán)重的情況，假設(shè)甲變電站主變66 kV側(cè)電抗器全部投運(yùn)，則A相的總體對地電容為10 170 pF，B相的總體對地電容為4 897 pF，C相的總體對地電容為10 230 pF。三相電壓仿真計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 三相電壓仿真結(jié)果

3 結(jié)束語

通過對500 kV甲變電站主變66 kV三次側(cè)進(jìn)行等效分析，并進(jìn)行仿真計(jì)算，得出三相參數(shù)不平衡是造成三相電壓不平衡的根本原因，TA的對地電容比電抗器的對地電容大，如果某一相不加TA，則會(huì)使該相對地電壓升高，造成三相電壓不平衡。

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