李剛
[摘 要]由于對10kV一次通壓用的是380V的檢修電源,該電源中性點是接地的,分析故障的方法與10kV不接地系統(tǒng)的故障分析方法是有區(qū)別的。把PT所有的二次引出線都引到端子排上,便于檢修人員分析查找故障。本文根據(jù)驗收過程中故障,對10kV不接地系統(tǒng)的4PT電壓互感器原理進行了探討,分析了故障原理,為了使接線的正確性檢查更加完備,提出使用檢修電源模擬單相接地故障。分析所得到的結論為類似故障奠定了理論基礎,加快了今后排查此種故障的速度。
[關鍵詞]單相接地;不接地系統(tǒng);電壓互感器;接線故障;接線完備性
中圖分類號:G101 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)30-0395-01
本文對變電所10kV一次通壓時消諧PT電壓出現(xiàn)的異常情況進行了介紹,通過查線發(fā)現(xiàn)是由于開口三角繞組B相極性接反引起的。接著對10kV系統(tǒng)接線原理作簡要的回顧,并針對現(xiàn)場錯誤接線情況進行理論分析,然后提出采用檢修電源對10kV不接地系統(tǒng)模擬單相接地的試驗,列出一組參考數(shù)據(jù)。本文闡述一次通壓和模擬單相接地試驗對PT二次接線完備性和正確性檢查重要性。
變電所按要求對10kV進行一次通壓一次通流試驗。該變電所主變?yōu)閅n/△接線,10kV電壓互感器采用中性點加裝消諧PT的4PT接線方式。
一次電壓來自檢修電源380V三相電壓,110kV一次通壓結束后,在10kVIII母上一次通壓,在III母PT柜上用萬用表量出PT二次電壓值,相序都是正相序,在裝置上的采樣顯示零序電壓UL=4.48V。此時另外I,II,IV段PT一次通壓的結果是正常的。
1.故障排查
1.1 首先可以確認的是PT二次側各相對地電壓相等,相間電壓也相等,相序為正,而且10kV母排上的相電壓也是正序220V交流電壓,并沒有出現(xiàn)缺相的情況,因此判斷一次側電氣量并沒有故障點存在。
1.2 既然一次側沒有問題,就查看二次側的接線。由于三相電壓沒有異常,因此猜測是開口三角繞組或零序PT接線有錯誤,首先在端子排上查找開口三角繞組的接線,發(fā)現(xiàn)從PT二次引出線到端子排只有兩根導線,并且是短接接地的,內部接線肯定是在PT之間短接了。為了弄清具體接線情況,打開PT柜后柜門,繼續(xù)進行一次通壓,在零序PT二次側仍然量出4.5V電壓,一次側量出450V電壓。斷電后對開口三角繞組的接線仔細查看后,發(fā)現(xiàn)B相繞組同名端接反了,推斷是柜廠接線的時候出現(xiàn)的差錯。
2.原理分析
2.1 原理介紹
首先簡單介紹一下采用4PT接線的電壓互感器的原理。變電所10kV電壓互感器為中性點安裝有消諧電壓互感器的星形接線,現(xiàn)場采用4個獨立的PT組成,如圖所示。P1、P2、P3為10kV系統(tǒng)電壓互感器,P4為中性點消諧電壓互感器,變比為10/0.1。P1、P2、P3的第二個繞組作為開口三角繞組短接接地,如圖1所示。當系統(tǒng)正常時,三相Ua、Ub、Uc對稱,幅值等于相電壓57.73V,中性點電壓為0,L上無電壓輸出。當系統(tǒng)發(fā)生A相接地故障時,又由于有開口三角短接,而開口三角繞組反映的是各相對中性點O的電壓,因此,有如下關系式:
把公式(2)中的第一個式子代入公式(1),得到:
由于消諧互感器的存在,UaN變?yōu)?,Ub、Uc上升到線電壓,各線圈上承受的電壓矢量圖如圖1所示。
2.2 現(xiàn)場異常現(xiàn)象的分析
在進行分析前,要弄清一個重要的概念,檢修人員對10kV進行一次通壓試驗時,盡管中間加了一個自耦變壓器,但是電源側即10kV/400V變壓器的低壓側中性點是接地的,實際的接線圖如圖2所示。
開口三角B相接反了,根據(jù)開口三角繞組的接線,有如下關系式:
再根據(jù)公式,有當一次側相電壓為三相220V時,理論上消諧PT一次有效值為440V,二次側UL=4.4V,與現(xiàn)場實際測量值一致。
2.3 模擬單相接地試驗
通常一次通壓試驗做完沒有發(fā)現(xiàn)問題就認為PT接線正確,試驗結束了,但是消諧PT接線的正確的完備性試驗并沒有做完。例如消諧PT極性接反以及開口三角繞組開路或沒有短接接地等。為了保證10kV單相接地后PT二次電壓輸出正確,保護正常動作,必須還要驗證以上那些接線的正確性,為此檢修人員還要再做一個模擬單相接地的試驗(圖3)。
一個不接地10kV系統(tǒng)的單相接地如圖4所示,前面已經(jīng)介紹過該系統(tǒng)單相接地時的故障分析,講述采用檢修電源380V對10kV母排模擬單相接地的分析。首先檢修電源側中性點是接地的,除非中間串接一個三相隔離變壓器,這樣做過于煩瑣也沒有必要,其次當然也不能把A相電源對地短接,這樣肯定會使空氣開關或所用電交流跳閘。實際操作上可以把A相電源斷開,把10kV母排的A相對地短接,開口三角繞組短接接地,采用這樣的方式來模擬單相接地,如圖5所示。
可以看到該公式和10kV接地故障分析公式是一樣的,唯一有區(qū)別的是檢修電源中性點是接地的,因此得到的結論也是不一樣的。
參考文獻
[1] 10kV電壓互感器二次回路接線錯誤的分析[J].陳俊.大眾用電.2016(01).