(广东电网公司东莞供电局 东莞市 523120)
摘要:Yd11接法的主变变高侧发生非全相故障时,变低电压的变化较为复杂,容易造成误判。不同的故障类型、主变是否空载都会使得变低侧电压发生不同的变化。分析并总结出这些规律,有助于现场对故障的判别。考虑高、低压侧间耦合电容的影响后,低压侧存在着过电压问题,基于序分量和序网图的对故障后状态的计算繁琐且复杂,而基于PSCAD的仿真能简便的给出各类计算结果,利于总结分析,为此,本文从理论分析给出定量的推导、利用PSCAD仿真计算变高侧发生各类故障后变低电压的数据,并通过现场的事故案例和测量,验证了仿真结果的正确性,表明总结的规律能有效的指导现场故障判别和配网调度。
关键词:Yd11;变压器;非全相;仿真;故障;PSCAD
0 引言
110kV变电站的主变压器一般为Yd11接法,10kV侧出线的终端变压器一般为YYn接法。在许多110kV变电站,都是线变组的单元接线方式,为了节省投资,变高进线侧只装设了用于同期的单相CVT,并不设置三相CVT和CT接入录波装置,因此,当变高侧发生断线故障时,没法提供变高侧的电压、电流信息,只能从变低侧的故障信息或110kV电源端的故障录波信息倒推分析原因。变高侧发生断线的故障较为少见,导致对这类故障的处理不熟悉。当主变变高侧发生故障时,变低电压的变化较为复杂,电压电流变化有点类似变低发生接地故障,会给调度人员造成错觉和误判,延误了事故的处理。由于这种电压等级各侧的零序电流没有通路,不同的故障类型、主变是否空载、所带负载的轻重都会使得变低侧电压发生不同的变化。需要分析并总结出这些规律,对现场故障判别提供帮助。
针对带负载断线故障的理论分析,文[1-5]已经有所论述;针对变低空载断线故障,文[6-7]也从理论计算的角度给出了论述;考虑高、低压侧间耦合电容的影响后,低压侧存在着过电压问题[8-11];但目前还没有综合这两种情况的研究,并且理论的分析结果较为繁琐复杂,尤其是考虑了高低压侧耦合电容后,基于序分量和序网图的对故障后状态的计算繁琐且复杂,而基于PSCAD的仿真能简便的给出各类计算结果,而目前还没有文章给出这类详细的仿真计算和总结,难以指导现场配网的调度和故障处理。本文将从序网理论上分析出这类故障的特点,并在PSCAD上通过仿真计算,给出直观的各相电压的波形;通过现场的事故案例和测量,验证了仿真结果的正确性,表明总结的规律能有效性指导现场故障判别和配网调度。
1理论分析模型
1.1主变高压侧单相断线,变低带负荷
从电源端220kV变电站的110kV母线经T接进入各个110kV变电站,由于系统容量大,T接站的110kV进线单相或两相断线的不对称运行不会引起电源端变电站母线电压较大的变化,这点在录波文件图可以看出。
以单相断线为例,对变高断线点的边界条件为:断线相电流接近于0,两健全相电流相等;电源端电压无波动,为正常三相正序电压;变低侧通过YYn接法的10kV/0.4kV下级变压器或直接带负荷,即负载为三相星形不接地系统,忽略变压器绕组压降。
最后,通过停电测试发现问题出现在变高刀闸接触不良:A相160.3欧,B相无穷大,C相138欧,均不合格;单测10340地刀:A相42.9欧,B相823欧,C相48.2欧。这完全符合故障分析的猜测。
4结论
本文通过理论和仿真分析的方法,得到了以下有益的结论,能有效的指导配网调度及故障处理:
1)带负载时:110kV线路单相相断线时,变低侧与变高侧断线相的同名相及超前相的对地电压等于正常相电压的一半;滞后相电压等于正常电压。两相断线时非断线相的变低同名相电压最高,约为正常电压的20%,其他相电压在15%-17%。
2)不带负载时:单相断线时,断线相的变低同名相和滞后相的电压比正常相电压高30%,超前相比正常相电压高18%。两相断线时,断线相的变低同名相和滞后相的电压比正常相电压高130%,超前相比正常相电压高106%。
3)两相断线时,中性点电压约为单相断线中性点电压的两倍;高低压侧之间的耦合电容是空载时的低压侧产生零序过电压的原因。
4)带负载、不带负载时变低的电压情况,可以判断出变高的断线相。
5)分析变低侧合中性点地刀时的录波波形,也可以辅助分析出变高的故障相。
参考文献
[1]蒋陆萍,曾祥君,罗志平.变压器保护误动的分析[J].高电压技术,2007,33(9):214-215.
[2]秦家远,阮江军,黄道春.110 kV 变压器中性点雷击过电压分析[J].高电压技术,2007,33(1):99-101.
[3]马辉,郭小龙,鲁德峰.110 kV 单相接地致变压器中性点击穿原因及对策[J].高电压技术,2001,27(10):58-59.
[4]马辉,郭小龙.220 kV 主变压器中性点过电压保护的配置[J].高电压技术,2001,27(S1):60-63.
[5]陆国庆,姜新宇,江健武,等.110 kV 及220 kV 系统变压器中性点经小电抗接地方式的研究及其应用[J].电网技术,2006,30(1):70-74.
[6]黎兴江,潘言敏,孙浩良,等.110 kV 不接地运行变压器中性点保护方式[J].高电压技术,2008,34(1):210-211.
[7]黄方能,黄成军,江秀臣,等.220 kV 变电站主变110 kV 侧接地方式分析[J].高电压技术,2007,33(12):157-161.
[8]蒋伟,吴广宁,黄震,等.短路故障对部分接地方式下220 kV 变压器影响分析[J].电力系统自动化,2007,31(21):98-101.
[9]秦家远,阮江军,黄道春.110 kV 变压器中性点雷击过电压分析[J].高电压技术,2007,33(1):99-101.
[10]袁娟,刘文颖,董明齐,等.西北电网短路电流的限制措施[J].电网技术,2007,31(10):42-45.
[11]陆国庆,姜新宇,江健武,等.110 kV 及220 kV 系统变压器中性点经小电抗接地方式的研究及其应用[J].电网技术,2006,30(1):70-74.
苏华锋:1983—,男,高级工程师,主要从事电力系统稳定控制,继电保护方面的研究工作。
职创项目:主变套管CT极性校验工具的开发,项目编号:031900KK52170033
论文作者:苏华锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:断线论文; 电压论文; 故障论文; 相电压论文; 过电压论文; 变压器论文; 单相论文; 《电力设备》2017年第30期论文;