潘洪涛
（中国石油独山子石化分公司动力公司生技部 新疆独山子 833600）
摘要: 针对10kV、6kV配电变压器的高压缺相运行，采用对称分量法对变压器高压侧断线进行了分析，得出各侧电压、电流的各序分量,总结配电变压器非全相故障运行特征。对供电工认识缺相运行对配电变压器及用户设备的危害提供了参考,从而有助于对线路非全相运行进行判别和查找,有利于配电网络系统的安全运行。
关键词：非全相、故障特征、配电变压器
1引言
10kV 配网架空线路容易发生断线故障,使用户设备不能正常工作，影响供电可靠性，进一步引发安全事故。中压线路上联接的降压变压器，其高压原边接电力线路，低压副边接负载，主要以电机、照明负载为主，这是城乡供电的主要方式。导线一相或两相断线，断路器在合闸过程中三相触头不同时接通等都会造成线路非全相运行。它破坏了电力系统对称性，出现负序电压、负序电流分量；当变压器的中性点接地时，还会出现零序电流分量。当负序电压达5%时，电动机出力将降低10%～15%，负序电压达7%时，则出力降低20%～25%，这将破坏其正常工作，减小出力，降低电动机的使用寿命。零序电流会使变压器局部温度升高，影响使用寿命。因此，对中压供电系统非全相运行要进行全面分析并充分认识其危害性。本文针对△／Ｙ０－11的配电变压器进行高压缺相故障特征分析和总结，为运行工判别线路故障提供了一种参考。
2不对称运行分析方法
变压器两侧的电压、电流经变压器变换后,各相量的数值大小和相位要发生变化。变压器两侧电压、电流的数值大小由变压器变比决定,而相位关系则由变压器的联接组别决定。变压器非全相运行会造成三相电压、电流不对称,而对称分量法正是分析不对称运行的工具。对称分量法变换公式如下:
式中: ,角度为120。的单位向量。
文中对变压器高压侧线电压、相电压、线电流、相电流分别表示为: UAB、UBC、UCA、UA、UB、UC、IA、IB、IC IAB、IBC、ICA；低压侧线电压、相电压、线电流分别表示为: Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc 。n 为变压器变比；j为虚数单位。
3配电变压器高压缺相运行分析
3.1高压侧电压分析
对于△／Ｙ０－１１接线变压器，当高压侧 A相发生了断线时,线电压UBC 不变；C、A相和A、B相间共同承担反向的线电压UBC 。由于A相线电流为零,线电流IB、IC大小相等,方向相反, 由此分析出相电流IAB与相电流ICA大小相等且同向。A、C相负载磁通相等,它们在各自铁心柱中加强本相磁通，而在B相铁心柱中,它们的磁通互相抵消,B相铁心柱只有相电流IAB产生的磁通。对于△／Ｙ０－１１变压器，高压零序电流只能在相电流内部形成环流，线电流中没有零序电流，并且零序电流不能感应到低压侧。因此,高压侧A相断线时电压边界条件为：UAB=UCA=（-1/2）UBC
3.2各侧电压、电流序分量分析
对△／Ｙ０－１１变压器，两侧电压、电流各序分量应满足正序(或负序)电压对称关系以及变压器相位变化关系。可得：Uab1=(1/n)UAB1ej30。; Uab2=(1/n)UAB2e-j30。
A相断线，由电压边界条件，利用对称分量法分解得：
4结论
4.1中压供电网络在非全相运行时，通过△／Ｙ０－１１接线的变压器高低压侧的电压、电流并非直接对应，易引起运行工误判断。
4.2变压器Δ侧单相断线时，高压侧会有滞后于断线相的相电压保持不变。另两相的相电压均降低为其反向的一半大小；只有非断线相间的线电压保持不变，其余两个线电压相等且均为此线电压反向的一半大小；低压侧会有两线电压大小相等，方向相反,另一线电压为零；有两相的相电压相等并同为另一正常相电压反向的一半。可见，低压侧用户反映有两相电压很低，用户部分电器设备将不能正常启动运行。
4.3变压器高压侧两相断线后,与三相同时断线特征相同, 所以此时相当于变压器退出运行。
参考文献
[1]屈刚,李长凯,孙林. 配电变压器非全相运行时的格策相量分析. 华中电力,2006,第三期.
[2]关建民. 发电机变压器组的非全相运行与保护[J]. 湖北电力,2003,(5):7-9.
论文作者:潘洪涛
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
标签：变压器论文; 电压论文; 电流论文; 相电压论文; 断线论文; 高压论文; 分量论文; 《电力设备》2016年第9期论文;