6kV不接地系统补偿电容器故障原因分析

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1、第35卷第9期华电技术Vo1．35No．92013年9月HuadianTechnologySep．20136kV不接地系统补偿电容器故障原因分析卜繁薇，倪建民(华电国际邹县发电厂，山东邹城273522)摘要：华电国际邹县发电厂三期水源地6kV不接地系统在保护检修送电过程中，电压互感器发出零序过压报警，出现了6kV不接地系统各相对地电容不平衡的问题。对故障原因进行了分析，采取有效措施后问题得以解决。关键词：不接地系统；补偿电容器；接地保护；原因分析中图分类号：TM531．4文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)09

2、—0007—0216kV不接地系统保护配置概况华电国际邹县发电厂(以下简称邹县电厂)三期水源地一次系统为6kV不接地系统。为了实现对系统的无功功率补偿，提高功率因数并进行电压调节，在6kV不接地系统I，Ⅱ段分别安装了1组补偿电容器。母线电压互感器PT(PotentialTransformer)是最常见的3台单相电压互感器接线形式，这种电压互感器一次绕组和主二次绕组接成星形，其中性点经放电间隙接地，辅助二次绕组接成有零序电压输出的开口三角形，其接地保护报警定值为15V。变厂ITl—厂、、TL、■厂L、]I_、、1f广]I比为：／／

3、kv，PT接线如图1所示。2故障过程及处理情况皿十l署一著詈量}2012年11月，6kV11段母线停电检修，同时6kVI1段2PT保护由电磁型继电器保护换型为RCS9628型微机测控保护装置。图1PT接线在对6kV不接地系统Ⅱ段母线送电前，使用地系统I段由1主变压器供电，联络0603开关断2500V兆欧表测量母线各相对地、相间绝缘电阻；开，6kV不接地系统I，Ⅱ段分裂运行。测量补偿电容器小车各相对地绝缘电阻。2PT小车当进线0602开关合上后，发现新更换的对地绝缘电阻均大于41．5Mlq，绝缘合格。测试补RCS9628C综合测控

4、装置发出接地信号，同时观察偿电容器小车上的各相对地电容，各相对地电容值到零序开口三角回路并接的消谐装置灯泡点亮，测见表1，从表1可以看出，各相对地电容基本均衡。控装置测量界面显示：零序电压3为49V，，表1各相对地电容，正常值为100．1V，且相序为正序。使用核相仪对各相进行测量，其测量值见表2。表26kV不接地系统Ⅱ段空母线时相量在检查各项数据无异常后，送上6kV不接地系统Ⅱ段补偿电容器，利用6kV不接地系统Ⅱ段进线0602开关对6kV不接地系统Ⅱ段空母线送电。当时6kV不接地系统的运行方式为：6kV不接收稿日期：2013—0

5、4—11；修回日期：2013—07—20根据表2的结果画出相量图，如图2所示。·8·华电技术第35卷UA推入，6kV不接地系统Ⅱ段进线0602开关送电后，电压显示正常，问题得到解决。3原因分析，邹县电厂三期水源地6kV为不接地系统，当变一／压器空载运行时，6kV侧绕组所带的空母线三相对地电容不等(GA≠c≠C)，此时变压器处于不平一＼衡状态，中性点发生偏移，电压互感器绕组与三相对地电容并联，其阻抗即为变压器低压侧等效阻抗。电压互感器绕组阻抗为z三相对地电容容抗为z，当Z《Z时，中性点位移偏移较大，接地保护可能图26kV不接地系统

6、lI段空母线时相量会动作。为了查明原因，将2PT小车拉出柜外，仔细检对于不接地系统的空载母线，三相有对地电容，不查二次接线、插头无问题。将2PT小车与6kV不接接地系统对地电容接线如图4所示，用节点分析法可得地系统I段1PT小车互换，检查1PT小车里传送出yAEA+yREB+Ec的3零序电压还是为49V，这说明PT小车接线无—一n，问题。式中：vo，为变压器中性点电位；yA，l，B，yc为各相阻作者怀疑6kV不接地系统Ⅱ段上无负荷，各相抗的倒数，YA=floC，YB=j,oc，=floC，即分别电容不平衡可能引起接地保护动作，运

7、行人员又送为各相容抗的倒数；E，E，E为电源电动势，即变上1台升压泵后，零序电压3变为28V，零序电压压器的端部绕组对中性点的电压。有所减小，但仍大于15V的定值，排除了一次系统接地的可能性(如果系统接地，零序电压不会随设备的增加而减少)。使用核相仪再次对电压进行测量，各相电压测量结果见表3。表36kV不接地系统Ⅱ段带负载后相量lljn士士士图4不接地系统对地电容接线示意图负载的各相电压为根据表3的结果画出相量图，如图3所示。vA=EA—，，UAVs=EB—，，Vc=Ec—vo，，式中：E，E，E。为电源电动势，即变压器的端部绕

8、组对中性点的电压；，为变压器中性点电位。假设三相电源是对称的，而三相电容不对称，．就不等于零，可能会发生如图5所示的中性点偏移。在此次故障中，由于c相电容熔断器熔断，三相电容不再平衡，中性点位移不为0，根据相电压的计算公式，c相电压增大，A，B相电压减小，具体数