高备变6kV侧三相电压不平衡分析及处理论文_李强 李彬华

引言

某发电厂的高备变首次送电时,6kV侧各分支的保护测控装置发VT异常告警。智能电表显示的各电压数值如表1所示。可以看出:6kV侧产生了三相电压不平衡。由于三相电压不平衡可能会导致设备损坏、保护误动等不利后果,所以必须对此问题进行分析处理。

1原因分析

1.1高备变空载时6kV侧单相接地因素分析

高备变空载时6kV侧单相(此处选C相)经过渡电阻R接地的接线图如图1所示。

1.2高备变6kV侧三相参数不对称因素分析

设:C相对地电容数值为C1,C相VT对地电感数值为L1,A、B两相电容、电感参数值同1.1节,当高备变6kV侧空载时有:

高备变6kV侧带VT空载运行时,如各相等值导纳均为容性且C相对地电容C1大于其他两相,就会出现表1所示情况。故高备变6kV侧三相参数不对称导致电压不平衡的可能暂不能排除!

1.3高备变6kV侧铁磁谐振因素分析

若高备变6kV侧发生铁磁谐振,中性点偏移电压与高备变电压叠加会导致6kV侧三相电压出现各种变化。中性点偏移电压与铁磁谐振时VT铁芯的饱和情况有关[4]。

1)一相轻度饱和

设A相轻度饱和,感抗值减小为L2,但支路等值导纳仍为容性,则有

此时A相电压最高,否则与A相轻度饱和的假设不符[5];接地点N'一定处于电压三角形内,否则电流平衡条件IA+IB+IC=0无法满足。的相量图如图3所示。若B相感抗值小于C相感抗值,则不排除会出现A相电压最高,B相电压略高于C相电压的情况!

2)两相轻度饱和

设A、B两相轻度饱和且感抗值均减小为L3,但支路等值导纳仍为容性,则有

可见:当高备变6kV侧VT铁芯发生一相或两相轻度饱和时,高备变6kV侧三相电压不平衡现象及电压大小关系符合表1所示情况,故高备变6kV侧铁磁谐振导致三相电压不平衡的可能也不能排除!

对高备变进行多次投运,其6kV侧电压如表3所示,由此判断高备变6kV侧三相电压不平衡是由铁磁谐振引起的!因为其6kV侧电压及各相之间的大小关系是随机变化的 [6]。

2处理措施

当铁磁谐振发生时,VT开口三角形绕组输出较大的零序电压,接入电阻后,将会消耗这部分能量,起到抑制铁磁谐振的作用[7]。

在高备变6kV侧各分支VT开口三角绕组上接入变阻器,测得不同阻值下的6kV侧各分支电压如表5所示。可见:随着电阻的减小,三相电压不平衡现象逐渐消除。

3结论

三相对地电压不平衡现象在中性点不直接接地系统中是比较常见的,不利于系统长期运行,应及时分析原因并加以解决。本例通过在高备变6kV侧分支VT开口三角绕组接入5Ω电阻的办法,彻底解决了高备变6kV侧三相电压不平衡的问题。

参考文献:

[1] 朱兴文,衣兰妹,原玉. 220kV辅助变压器低压侧电压不平衡原因分析及处理[J]. 电工技术, 2016,(2) : 63-66.

[2] 许成祥.中性点不接地系统单相接地时各相对地电压变化的探讨[J]. 地方电力管理, 2001,(11) :49-50.

[3] 夏振武.中性点不接地系统铁磁谐振过电压研究[D].合肥:安徽大学,2014.9-9.

[4] 张纬钹,何金良,高玉明. 过电压防护及绝缘配合[M]. 北京:清华大学出版社,2002.

[5] 王盛阳.配电网铁磁谐振过电压的研究[D].杭州:浙江大学,2016.15-15.

[6] 陈超兮.小电流接地系统铁磁谐振过电压研究[D].桂林:广西大学,2014. 5-8.

[7] 吴昊.35kV中性点不接地系统铁磁谐振过电压及其抑制措施研究[D].长沙:湖南大学,2012. 46-46.

作者简介:

李 强(1983-),男,助理工程师,从事发电厂电气专业技术管理工作。

论文作者:李强 李彬华

论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/11

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高备变6kV侧三相电压不平衡分析及处理论文_李强 李彬华
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