中性点不接地系统三相电压不平衡分析

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小接地系统

小接地系统

中性点直接接地的系统,发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大电流接地系统。

一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。

中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地短路电流比负荷电流小很多,这种系统称为小电流接地系统。

一般66kv及以下系统常采用这种系统!!!在我国,中高压系统使用中性点不接地或者中性点经过消弧线圈接地。

具体体现在3~110kV高压。

该系统的优点:单相接地后,还可以继续运行,保障了供电的可靠性,安全性。

有足够的时间查找出接地故障。

因为接地故障在中高压中,占比重很大50%。

小接地电流系统是电力系统的一种接线方式和运行方式。

一般是指中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。

这二种系统当发生“单相接地”故障后,接地点的电容电流很小,一般在30A以下(有说法将个别系统标准降至5A),故称之为小接地电流系统。

小接地电流系统接地故障分析.小电流接地系统是指采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。

在该系统中,如发生单相接地时,由于线电压的大小和相位不变(仍对称),且系统绝缘又是按线电压设计的,所以允许短时运行而不切断故障设备,从而提高了供电可靠性。

但是,若一相发生接地,则其它两相对地电压升高为相电压的J3倍,特别是发生间歇性电弧接地时,接地相对地电压可能升高到相电压的2.5—3.0倍。

这种过电压对系统的安全威胁很大,可能使其中的一相绝缘击穿而造成两相接地短路故障。

因此,值班人员应迅速寻找接地点,并及时隔离。

当中性点非直接接地系统发生单相接地时,一般出现下列迹象:(1)警铃响,“x x千伏母线接地”光字牌亮,个性点经消弧线圈接地的系统,常常还有“消弧线圈动作”的光字牌亮。

(2)绝缘监察电压表三相指示值不同,接地相电压降低或等于零,其它两相电压升高为线电压,此时为稳定性接地。

如果绝缘监察电压表指针不停地来回摆动,出现这种现象即为间歇性接地。

(3)当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,表针打到头,常伴有电压互感器高压一次侧熔体熔断,甚至严重烧坏电压互感器。

电站10KV母线电压不平衡现象原因浅析论文.

电站10KV母线电压不平衡现象原因浅析论文.

电站10KV母线电压不平衡现象原因浅析论文2019-11-27摘要:分析了10KV母线电压不平衡现象的原因,使运行人员能快速正确地处理事故,使10KV母线电压不平衡产生的危害控制在最小范围。

关键词:母线电压;不平衡;浅析我国农村电网绝大多数10KV母线系统属于中性点不接地电网a在运行岗位上经常会碰到10KV母线发生单相接地、电压互感器断线、内部过电压等现象,运行人员如不及时处理或判断失误,将会危及电网的安全运行。

在这里本人阐述一下有关10KV母线电压不平衡运行状态的几点看法。

一、单相接地单相接地按其接地性质分为:金属性(完全)接地、非金属性(非完全)接地和间隙性(击穿、放电)接地等。

发生单相接地的原因一般有:电力线路断线;外来物件搭挂在电力配电线路上;设备绝缘老化击穿:瓷瓶避雷器击穿等。

通常在小接地电流系统中,只装一套绝缘监视装置,当系统发生接地故障时,接地光字牌亮,预告警铃响。

反映到指示仪表装置上的症状有:(一)随接地程度不同,接地相电压程度不同地降低,其它两相亦相应地升高。

当发展为金属性接地时,接地相电压变为零,其它两相对地电压升至原来的1.732倍,为线电压;(二)间歇性接地时,随击穿放电次数,三相电压表来回摆动;(三)出现零序电压,使过电压继电器动作,发出接地故障信号。

(请看附表)。

值班人员在进行试拉线路时,根据信号和表计指示,可判断出接地故障和相别,并依据”先农业后工业;先普通用户后重要用户;先线路长、分支多、负荷轻的线路,后线路短、分支少、负荷重的线路”顺序,进行拉线路试验。

当拉开某条线路时,系统接地信号消除,则该线路就是发生单相接地故障的线路。

还有一种在线式自动选线装置找出发生接地故障线路,效果更好。

在小接地电流系统中,发生单相接地故障时并不破坏系统线电压的对称性,故系统还可以继续运行。

但为了防止故障扩大,只允许系统带故障点运行一定时间(一般规定为不超过2h)并加强对压变的监视,检查发现压变过热应停用,待冷却后再投入运行,手摸压变外壳时应穿绝缘靴,并采取措施加以消除。

分析配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法

分析配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法

分析配电变压器三相负荷不平衡原因及调整方法摘要:在配电系统中,变压器的数量较多,在实际的运行中,就会出现三项负载不平衡的现象,这会造成变压器的线损增加,容量则会相应的下降,从而加快了变压器的老化,对配电系统的影响很大。

关键词:配电变压器;三相负荷;不平衡;调整引言配电变压器三相负荷不平衡会给企业带来巨大损失,本文从四个方面阐述了配电变压器三相负荷不平衡带来的危害,并提出配电变压器三相负荷不平衡的原因,就配电变压器三相负荷不平衡的调整方法提出几点个人建议,以供参考。

一、配电变压器三相不平衡工作现状一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%,低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。

由于0.4kV配电线路负荷接入采取单相二线制、二相三线制原因,在不同供电时段,很多配电变压器低压侧三相负荷产生不平衡现象,易发生单相过负荷现象,配电变压器容量得不到充分利用,增加线路损耗。

变压器在三相负荷不平衡运行时,由于变压器绕组压降不同,出口电压不均衡,用户端电压更是三相偏差较大,电压质量得不到保障。

目前,配电变压器三相负荷不平衡调整工作,基本都是人工作业。

在负荷高峰时,须将低压负荷全部停电,需要工人登杆进行高空作业,在0.4kV线路三相间拆、接接线夹,更换T接点,即费工又费时。

需供电企业投入大量人力物力,安全生产风险加大,相应给供电企业带来停电投诉风险。

二、配电变压器三相负荷不平衡带来的危害在电力系统中,如果三相电流幅值不一致,并且超出了规定范围,那么就可以说是三相负荷不平衡,通常情况下,技术要求三相负荷电流不平衡度应在15%以内。

在配电变压器运行过程中,三相负荷不平衡会给各个方面造成严重的影响,包括安全管理、电压质量以及线损管理等等,关于配电变压器三相负荷不平衡的危害,具体介绍如下:1、对配电变压器的危害对在配电设计时,负载平衡运行工况是其绕组结构设计的依据,在性能上基本保持一致,各相额定容量也相同。

零序 负序 正序

零序 负序 正序

1 正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图,请大家按文字说明在纸上画图。 从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要画成太极端)。 1)求零序分量:把三个向量相加求和。即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。 2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。 3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。 通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况,如为何出现单相接地时零序保护会动作,而两相短路时基本没有零序电流。 在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特殊的关系,故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述,之所以要把基波分解成三个分量,是为了方便对系统的 2

三相四线低压配电系统电压、电流不平衡问题研究(1)

三相四线低压配电系统电压、电流不平衡问题研究(1)

三相四线低压配电系统电压、电流不平衡问题研究华北水利水电学院周国安引言低压配电系统,是指从终端降压变电站的低压侧到用户内部低压设备的电力线路,其电压一般为380/220V。

对于380/220V低压配电系统,我国广泛采用中性点直接接地的运行方式,且引出中性线N和保护线PE。

中性线N的功能,一是用于需要220V相电压的单相设备;二是传导三相系统中的不平衡电流和单相电流;三是减小负荷中性点电压偏移。

保护线PE的功能,是防止发生触电事故,保证人身安全。

通过公共的PE线,将电气设备外露的可导电部分连接到电源的中性点上,当系统设备发生单相接地故障时,便形成单相短路,使保护动作、开关跳闸、切除故障设备,从而防止人身触电,这种保护称为保护接零。

按国家标准规定,凡含有中性线的三相系统,统称为三相四线制系统,即“TN”系统;若中性线与保护线共用一根导线(保护中性线PEN)则称为“TN-C”系统;若中性线与保护线完全分开,各用一根导线,则称为“TN-S”系统;若中性线与保护线在前段共用,而在后段又全部或部分分开,则称之为“TN-C-S”系统。

对低压配电系统的配电要求:⑴可靠性要求。

低压配电线路首先应当满足用户所必须的供电可靠性要求。

所谓可靠性,是指根据用户用电负荷的性质和避免由于事故停电造成经济损失,对用电设备提出的不中断供电的要求。

⑵用电质量要求。

低压配电线路应当满足用户电能质量的要求。

电能质量主要是指电压、频率和基本正弦波形,三个指标中的电压质量,是看加在用电设备端的网络实际电压与该设备的额定电压之间差值,差值越大,说明电压质量越差,对用电设备的危害也越大。

电压质量除了与电源有关之外,还与动力、照明线路的设计是否合理有关。

频率为系统额定频率50Hz。

波形应为正弦波形无谐波。

低压配电系统供电对象多为民用住宅小区、公共娱乐场所、办公楼、教学、科研与试验、博物馆、火车站、高层建筑、工厂车间动力照明等。

中性线在三相不对称负荷中的作用是保证三相负荷电压降对称的基本条件,380/220伏三相四线制供电系统的最大优点是动力和照明合用一台变压器,这样就可以大大节省投资,方便管理,目前,我国城乡低压系统都有采用三相四线制混合用的低压供电系统。

中性点不接地系统电压互感器熔丝熔断原因分析及防范

中性点不接地系统电压互感器熔丝熔断原因分析及防范

中性点不接地系统电压互感器熔丝熔断原因分析及防范摘要:本文论述了中性点不接地系统电压互感器熔断器熔断的危害及原因,进而对其故障原因作出相应的预防措施,为以后将会出现相同类似的问题提供借鉴与参考。

关键词:不接地系统;电压互感器;熔丝熔断;预防措施陆水电厂位于湖北省赤壁市,其6kV系统为中性点不接地系统,2016年4月29日强雷雨天气时,6kV突然发生三段母线电压互感器一次侧三相熔丝同时熔断的故障。

事后检查,中性点绝缘、励磁特性、二次回路绝缘均正常,更换高压熔丝后,又恢复正常运行。

雷击时多相熔丝熔断的原因,只有了解电压互感器的运行机理,分析各种可能导致高压熔丝熔断的原因,才能找出有针对性的防范措施。

一、电压互感器概念原理与作用电压互感器将线路电压按一定的比例由高电压转换成相对标准的低电压,在高压与相位能够保持一致联系的基础上,能实时准确地对高压量值变化进行反映。

其主要作用如下:1、将一次回路的高电压转为二次回路的标准低电压,监视母线电压及电力设备运行状况,并提供测量仪表、继电保护及自动装置所需电压量,保证系统正常运行。

2、使二次回路可采用低电压控制电缆,且使屏内布线简单,安装、调试、维护方便,可实现远方控制和测量。

3、使二次与一次高压部分隔离,且二次可设接地点,确保二次设备和人身安全。

二、电压互感器高压熔丝熔断的危害电压互感器熔丝熔断给电力系统的稳定运行带来了极大的隐患。

主要有以下几点:1.当电压互感器高压熔丝熔断之后,如果得不到立即修复,将可能导致母线的运行不能进行分段,对变电站和线路的安全运行造成影响;2.直接对计量装置无法正常计量,会对电量造成不小的损失,并且在计量方面也难以做到精确计算;同时保护电压的消失将严重危及供电设备的安全运行。

3.无法准确反映一点接地等故障,造成线路带故障运行,可能导致故障的危害扩大;4.电压互感器熔丝熔断时,特别是多相熔断时,易造成检查设备的作业人员误判断,可能误认为设备已停电,在操作时造成不必要的伤害。

现阶段10kV配网系统母线电压异常判别及故障分析

现阶段10kV配网系统母线电压异常判别及故障分析摘要:10kV配网系统母线电压异常是电网运行中的常见问题, 本文通过对电压异常现象进行判别和故障分析,总结了10kV配网系统电压异常的各种情况。

并结合配网调度员实际工作指出了对故障的判断及处理方法,从而提高调度员对电压异常进行快速分析、判断和解决的能力。

关键词:配网系统;电压异常;判断处理0 引言10kV配网系统电压异常现象在电网运行中经常遇到,但要想准确及时地判断处理并不是一件容易的事。

根据运行经验表明,引起10kV系统电压异常最常见的是接地故障。

由于我国3~66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式,即小电流接地系统。

该系统最大优点是发生单相接地故障时,不会破坏系统电压的对称性,并且故障电流值较小,不影响对用户的连续供电,系统可连续运行1~2 h。

但长期运行由于非故障的两相对地电压升高至线电压,可能引起电压互感器烧化及电网的绝缘薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大。

现有的10kV配网系统中,当二次零序电压超过绝缘监测装置的临界值10~30V时就会发出接地告警信号。

然而引起10kV系统电压异常的因素非常多,可能是10kV系统设备故障,或是10kV电网运行参数异常,均有可能造成系统发接地告警信号。

对于目前大多数常规变电站无人值守改造后,必须依靠配网调度员在调度端对系统三个线电压值、三个相电压值及相关保护告警信息进行分析判断,尽快处理故障,消除电压异常,恢复电网的正常运行。

1 单相接地故障分析单相接地是配电系统最常见的故障, 多发生在潮湿、雷雨天气。

按照接地类型,通常可分为金属性接地和非金属性接地2 类。

(1)金属性接地:接地相电压为零,非故障的两相电压升为线电压。

原因主要有: 线路断线接地、瓷瓶击穿、电缆击穿、线路避雷器击穿、配电变压器避雷器击穿等。

(2)不完全接地:电压显示为一相升高、两相降低;或者两相升高、一相降低。

原因主要有:线路断线接地、瓷瓶爆裂、树碰导线、配变烧毁等。

三相不平衡详解

三相不平衡详解三相不平衡:是指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致,且幅值差超过规定范围。

三相不平衡是电能质量的一个重要指标,虽然影响电力系统的因素非常的多,但正常性不平衡的情况大多是因为三相的元器件、线路参数或负荷的不对称。

由于三相负荷的因素是不一定的,所以供电点的三相电压和电流极易出现三相不平衡的现象,损耗线路。

一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差120度;三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗,因此三相的电流都是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差120度。

绝对的三相平衡是不存在的,实际的三相系统总是存在不同程度的不平衡现象。

▍分类事故性不平衡:是由于三相系统中某一相(或两相)出现故障所致。

例如一相或两相断线,或者单相接地故障等。

这种状况是系统运行所不允许的,一定要在短期内排除故障使系统恢复正常。

正常性不平衡:是由于系统三相元件或负荷不对称引起的。

作为电能质量指标之一的“三相电压允许不平衡度”是针对正常不平衡运行工况而定的。

▍机房设备用电三相负载不平衡造成的危害1. 增加线路的电能损耗,大大降低配电变压器的供电效率。

2. 低压总配电输配电能力减少。

3.三相负载严重不平衡时,将导致技术机房配电柜总开关处于临界额定值运行,影响电缆的安全运行,使配电系统处于不安全运行状态。

4.影响播出设备的安全运行。

三相电源负载不平衡会产生零序电流,零线电位偏移,导致三相电压不稳,严重时会损坏播出设备。

5.技术机房内三相电源负荷不平衡将造成技术电源和UPS电源资源利用率大大降低。

▍三相供电合理分配及三相负荷不平衡度计算在低压电网中,三相线路的导线截面积相同,当三相负荷电流大小不等时,负荷电流大的一相线路压降将增大,端电压降低,造成中性点偏移。

当三相负荷严重不平衡时,一旦中性线断线,就会造成三相相电压严重不平衡,电压髙的一相就会把用电设备烧坏,而电压低的一相用电器也不能正常工作。

三相电压不平衡的解决办法

三相电压不平衡的解决办法在三相四线制回中,当三相平衡的时候,线电压和相电压之间构成一个和谐的回路,零线上没有电流。

当负荷不平衡的时候,串联在线电压之间的两相负荷不一样大,但串联电路电流相等,于是负荷大的一相多余的电流就从零线走了。

如下图所示,A相接了一个灯,B 相接了两个灯,C相接了三个灯,A相的一个灯通过零线和B相两个灯串联接于AB 线电压,A相的一个灯也通过零线和C相三个灯串联接于AC线电压,A相的灯泡也不会烧,就是因为AB相多余负荷的电流从零线走了,如果零线断了,没有回路,A相的负荷瞬间就跳闸或烧毁,接着B相的负荷跳闸或烧毁,留下最大负荷的A相保持完好。

当负荷不平衡时,三相四线时总零线是不能断线的,否则就是严重事故。

引起三相电压不平衡的原因有多种,如:单相接地、断线谐振等,运管人员需要将其正确区分开来才能快速处理。

一、断线故障如果一相断线但未接地,或断路器、隔离开关一相未接通,电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。

上一电压等级线路一相断线时,下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低,其中一相较低,另两相较高但二者电压值接近。

本级线路断线时,断线相电压为零,未断线相电压仍为相电压。

二、接地故障当线路一相断线并单相接地时,虽引起三相电压不平衡,但接地后电压值不改变。

单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。

金属性接地,故障相电压为零或接近零,非故障相电压升高1.732倍,且持久不变;非金属性接地,接地相电压不为零而是降低为某一数值,其他两相升高不到1.732倍。

谐振原因随着工业的飞速发展,非线性电力负荷大量增加,某些负荷不仅产生谐波,还引起供电电压波动与闪变,甚至引起三相电压不平衡。

谐振引起三相电压不平衡有两种:一种是基频谐振,特征类似于单相接地,即一相电压降低,另两相电压升高,查找故障原因时不易找到故障点,此时可检查特殊用户,若不是接地原因,可能就是谐振引起的。

另一种是分频谐振或高频谐振,特征是三相电压同时升高。

低压三相四线制中性点问题

农村低压三相四线制中性点不接地好吗?(一)中性点不接地优缺点分析比较1.在中性点不接地系统中,发生单相接地故障,不构成短路回路,非故障相对地电压会升高到相电压的倍。

因为低压设备绝缘裕量达500V,所以可不切断接地故障,在短时间内继续运行。

中性点直接接地系统发生单相接地故障时则要立即掉闸,也就是说,前者的供电可靠性较后者的供电可靠性高。

作为缺点之一,在中性点不接地低压电网中,发生一相接地,则非故障相对地电压上升为线电压380V,且中性线对地电压有220V,所以这种触电时的危险性超过中性点直接接地系统。

同时,也不允许长期单相接地运行,因为长期运行,可能引起非故障相绝缘薄弱的地方损坏而造成相间短路。

2.在中性点接地系统中,有时单相接地电流可能大于三相短路电流,因而可能影响到开关遮断容量的选择;同时由于发生单相接地要掉闸,动作比中性点不接地系统频繁,故增加了检修次数。

3.从系统稳定性的要求来看,在中性点直接接地系统中,发生单相接地时短路电流较大,会引起电压剧烈下降,可能导致系统动态稳定的破坏;而中性点不接地系统则不存在这问题。

4.对通讯与信号系统的干扰影响。

在中性点直接接地系统中,当发生单相接地时,由于存在接地电流,会使空间磁场不对称,或由于三相线路对地和对通讯、信号系统的电容不对称,因而当与通讯线同杆架设时,会对通讯和信号系统产生严重的干扰影响。

在中性点不接地系统中,干扰起主要作用的是静电感应;中性点直接接地起主要作用的则是电磁感应。

不接地系统的接地电容电流小,单相接地时,对电信线路几乎没有影响。

静电感应容易限制,而限制或消除电磁感应则比较困难。

因此,在中性点直接接地系统中,解决干扰影响较为复杂。

5.从安全用电角度分析。

如图1所示,低压电网中性点不接地时,电网对地是绝缘的,因此,当人体单相触电时,接触电压一般不超过10V,也无危险跨步电压,对人体没有危险。

这时通过人体的电流略小干线路的单相接地电容电流,并可以按下式近似进行计算:有关资料表明,人体可极限忍耐的电流值是30mA,且电压为50V 及以下。

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中性点不接地系统三相电压不平衡分析
摘要:本文通过对中性点不接地系统三相电压不平衡的原因进行分析,比较不同故障导致电压不平衡时电压幅值、零序电压、接地信号的情况,用于快速发现变电站内的电压不平衡的原因,以便于运行人员快速发现故障,快速处理。

关键词:中性点不接地、电压、三相不平衡
0引言
变电站内35kV或10kV系统经常出现三相电压不平衡的现象,而35kV或
10kV系统中性点一般采用不接地或经消弧线圈接地的模式,就是我们俗称的中性点不接地系统或为小电流接地系统。

因此,对变电站中性点不接地系统的三相电压不平衡原因进行分析,将不同原因导致三相电压不平衡时的表象呈现出来,方便现场运行人员快速判别故障,才能快速处理。

1三相电压不平衡的危害
三相电压不平衡会影响变压器等设备的安全运行和正常出力,引起继电保护及安全自动装置的误动作,引起电网损耗的增加。

(1)对变压器危害:变压器在负载不平衡状态运行,一相电压处于满载,其余两相未满载,导致变压器容量无法得到充分的利用,而且变压器在长期负载不平衡运行时,造成其局部过热,降低其使用寿命。

(2)对线路的危害:供电线路在三相不平衡系统中,负序电流的产生带来了附加损耗,增大线损和压降。

(3)可能会造成继电保护误动作。

(4)对于敏感性负荷可能会造成无法正常工作。

(5)负序分量的产生,使电动机定子、转子的铜耗增加,电动机过热并导致绝缘老化加快。

降低其运行寿命。

2电压不平衡的主要原因及表象
在变电站内电压不平衡现象常见、特征多样;若认识不足,查找故障点时间过长,会耽误送电。

如判断错误,会影响设备稳定运行,甚至扩大事故。

因此,对不同原因引起三相电压不平衡的现象,进行分析。

引起变电站电压不平衡的主要原因如下图1所示:
图1:电压不平衡原因
2.1三相电压平衡的条件
三相电压平衡是指:电压幅值相等、相角相差120°,其向量关系如下图2所示:
图2:三相电压平衡向量
2.2电压互感器保险熔断导致的电压不平衡
(1)电压互感器高压侧保险熔断
以电压互感器高压侧A相保险熔断为例如图3,A相电压降低为零,其余两相(B、C相)为正常电压,三相两两向量角差为120°,因断相造成三相电压不平衡,开口三角形处也会产生不平衡电压,输出零序电压,起动接地装置,发出接地信号。

图3:PT一次保险A相熔断
(2)电压互感器低压侧保险熔断
以电压互感器低压侧A相保险熔断为例如图4,A相电压降低为零,其余两相为正常电压,三相两两向量角差为120°,但因一次侧的三相电压平衡,开口三角形不会产生不平衡电压,不会发出接地信号,这点可以作为判断电压互感器高压或低压保险熔断的重要判据。

图4:PT二次保险A相熔断
2.3单相接地造成三相电压不平衡
(1)金属性接地
当线路或带电设备上某点发生金属性接地时(如A相),A相电压降为零,其它两正常相(B、C相)的对地电压数值上升为线电压,产生严重的中性点位移,有零序电压产生,发出接地信号。

中性点位移电压的方向与接地相电压在同一直线上,与接地相电压方向相反,大小相等,如图5。

图5:A相金属性接地的向量
(2)高电阻接地
当线路或带电设备上某点发生高电阻接地时(如A相),接地相A相电压降低,其它两正常相(B、C相)的相电压升高,但低于线电压,单相接地造成三相电压不
平衡,有零序电压产生,发出接地信号。

2.4谐振
(1)基波谐振
当电源对只带有电压互感器的空母线突然合闸时易产生基波谐振。

产生基波
谐振时,一相电压降低,但不为0,另外两相电压升高,超过线电压(不超过3
倍相电压),有零序电压产生,会发接地信号。

(2)分频谐振
当发生单相接地时易产生分频谐振。

产生分频谐振时,三相电压同时或依次
轮流升高,并超过线电压(不超过2.5倍相电压),有零序电压产生,会发接地
信号。

3不同故障造成电压不平衡的比较
以A相发生故障为例,对不同故障类别时,中性点不接地系统的相电压的幅值、零序电压、接地信号情况进行比较,如下表所示。

UA、UB、UC:故障时的电
压幅值,UP:正常状态的相电压幅值,UL:正常状态的线电压幅值。

经过对不同故障造成三相电压不平衡的分析,可以发现电压互感器保险熔断相电压只降不升,二次保险熔断无零序电压和接地信号。

单相接地时,相电压一相降另外两相升高,但不超过线电压。

谐振时,相电压升高超过线电压。

4结语
对变电站内不同故障引起的三相电压不平衡进行分析比较,发现在发生PT 保险熔断、单相接地、谐振时其电压幅值的变化和接地信号的产生能够帮助变电运行人员快速查找到故障,及时的处理。

参考文献:
[1]张振国,解决35kV母线三相不平衡电压的措施。

华北电力技术,No.1,1998
[2]周丽洁,电缆线路电容补偿分析。

西铁科技,3/2006 21-22
作者信息:
姓名:王旭;出生年:1995年;性别:男;职称:助理工程师;学位:学士学位;当前从事的研究或工作:变电站值班员
姓名:吴海;出生年:1991年;性别:男;职称:助理工程师;学位:学士
学位;当前从事的研究或工作:变电站值班员
姓名:朱小超;出生年:1996年;性别:男;职称:副值班员;学位:学士
学位;当前从事的研究或工作:变电站值班员
姓名:杨帆;出生年:1989年;性别:女;职称:助理工程师;学位:学士
学位;当前从事的研究或工作:变电站值班员。

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