不接地系统双圈变压器缺相运行研究

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1、不接地系统双圈变压器缺相运行研究　　【摘要】通过结合35kV变电站高压侧进线单相断线时10kV母线及外接所变低压侧电压特征，用对称分量法和向量图分析YD11、YY0双圈变压器高压侧单相断线时高、低压侧电压、电流特点，对照分析不接地系统单相接地故障时电压特点，并得出结论，使调度人员能及时根据异常现象特点判断出YD11、YY0接线双圈变压器高压侧进线是否发生单相断线或者低压侧出线是否发生单相接地，进而快速判断隔离故障点，确保电网运行的安全稳定。【关键词】对称分量法；单相断线；双圈变压器；不接地系统1.引言当YD11、

2、YY0接线双圈变压器高压侧发生单相断线时，线路保护和变压器保护未动作，但10kV侧电压不对称，电压、电流异常。由于高压侧进线断线变压器缺相运行时，对变压器本身，危害不是太大，但对低压侧附近三相感应电动机和照明设备的运行是不利的。本文主要分析了35kV变电站高压侧进线单相断线时主变压器低压侧及外接35kV所变低压侧电压的特征（无高压侧电压互感器），帮助运行、调度人员及时对运行异常定性和隔离故障，同时为继电保护人员进行终端变电站进行有关保护整定时提供依据。72.引例2009年8月，35kV变电站报母线PT断线，遥测电

3、压出错，但各类保护均未动作，异常发生时调度监控监测到10kV母线及所变380V侧电压波形，异常发生时变电站接线示意图如图1所示：异常发生时现场运行方式如下：变电站双台主变并列运行，主变为YD11接线、电压等级35/11kV，外接所变YY0接线，电压等级35/0.4kV，均中性点不接地运行，进线311开关断开，312开关在合，301、302、501、502、500开关在合，35kV母线无母线电压互感器，只有10kV母线电压互感器，调度监测到10kV母线电压与外接所变低压侧电压曲线情况如图2、图3、图4、图5所示。通

4、过上面四个遥测曲线，可以知道变电站进线断线后10kV母线电压与外接所变低压侧电压情况如下表：当把变电站负荷切改至311运行时，变电站母线电压与所变电压恢复正常，考虑此次现象与312运行状态有关。3.不接地变压器高压侧缺相及低压侧出线单相接地运行分析3.1序分量分析法由电力系统的基本原理得到，一组不对称的三个电气量可以分解为正序、负序和零序三组电气分量，也就是序分量法，公式如下：7通过使用对称分量法，可以分析在中性点不接地变压器高压侧发生断线时，各侧电压的相量图。3.2YD11变压器高压侧B相断线分析以35kV高压

5、侧B相断线为例，当高压侧B相断线时流过B相电流为0，YD11点接线变压器B相断线示意图如图6所示。当B相断线时，有，又因，设，则，根据对称分量法可以知道，，，，高压侧A相电流相量图如图7所示。而、和、分别为与的正序电流与负序电流，正序电流、、均顺时针互差120°，负序电流、、均按逆时针互差120°，将B相与C相正序电流负序电流画入相量图可得到高压侧三相电流相量图如图8所示。假设变压器绕组阻抗为纯感性阻抗为j1，即电压超前电流90°，且幅值与电流幅值一致，可得到高压侧电压相量图9。因为变压器接线为YD11接线，而且

6、变压器中性点不接地，所以无零序电压和零序电流，在正序电压作用下，低压侧正序电压超前高压侧正序电压30°，在负序电压作用下，低压侧负序电压滞后高压侧负序电压30°，根据对应关系可以得到低压侧电压相量图10。7式中，所以根据低压侧相量图可以知道，当高压侧发生B相断线时，10kV母线上a相电压等于b相电压等于，c相电压为a相电压的2倍，为，ab线电压为0，bc或者ca线电压为a相或者b相电压的3倍得到表2结果：此分析结果与变电站10kV母线电压监测曲线及表1电压值基本一致。3.3YY0变压器高压侧断线分析结果对于YY0

7、接线方式变压器B相断线，根据上面分析方法可以得到表3结果，低压侧向量图同高压侧，如图9所示：此分析结果与变电站所变380V侧电压监测曲线及表1电压值基本一致。3.4中性点不接地系统B相接地电压电流分析当中性点不接地系统进线B相接地时，接地相与大地同电位，两正常相的对地电压数值上升为线电压，为相电压的倍，产生严重的中性点位移。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，B相接地时进线电压相量图如图11所示。假设线路空载，那么线路对地为纯容性阻抗，即电流超前电压90°，此时电压与电流相量图如图

8、12所示。7由上述相量图可以知道，当中性点不接地系统发生单相金属性接地时，线电压不变，接地相电压变为0，非接地相电压升高至线电压，零序电流滞后零序电压90°，且接地相电流为所有出线不接地相对地电容电流之和，而零序电流大小为除本线外的所有出线不接地相对地电容电流之和[1]，根据上面分析可以得到表4结果：此结果与某变电站出线发生B相接地结果基本一致。某变电站出线发生B相接地，