变电站送电过程中的虚幻接地及其PT谐振现象　　［摘　要］　变电站竣工送电过程中，对PT二次回路检查电压时，常出现相电压不正常现象。该文对这种典型的母线虚幻接地或PT谐振现象作出了解释，并指出了处理这种不正常状态的办法［关键词］　变电站；　接地；　谐振　　［中图分类号］　TM712　［文献标识码］　B　［文章编号］　1006-3986（2000）01-0051-02Illusory Earthing and PT Resonance During Substation Energizing ProcessCHENG San-yun　　新建变电站投产送电过程中，每一项操作都要全面检查各种运行参数和装置信号的正确性。其中对空母线及其PT充电后，按惯例，在合PT低压保险之前，要先检查PT二次线电压、相对地电压、开口三角绕组输出电压是否在正确的范围，也即：线电压约100 V，相电压约58 V，开口三角电压0．1～2　V，以确认PT及其二次接线的正确性，以防二次回路工作不正常或电压元件烧坏。　　笔者参加了多次变电站送电工作，发现10(6)kV、35 kV空母线充电过程中，在检查PT二次电压时，相电压和开口三角电压值有近一半机率总不合要求。以前一度总是来回检查二次回路接线、PT极性等，耽误不少现场时间，又查不出结果。最后只有不管它，待将其他设备送完电后，这些电压值又莫名其妙地恢复正常了。究其原因，笔者认为大多是空母线小电容与PT励磁电抗补偿后的虚幻接地现象，也有的属于PT铁磁谐振现象。对这些现象，应正确认识，以便在实践中正确应对。1　空母线送电时的虚幻接地现象　　10 kV、35　kV系统均为中性点不接地系统。正常运行时，母线联有线路或其他设备，系统三相对地电容较大，抵消PT励磁电抗后对地电容仍较大，并总体上三相基本平衡。根据节点电位法计算，变压器中性点对地电压基本为零，此时PT一次线圈承受正常相电压，其二次也为正常值。当变压器给空母线充电时，其等值电路如图1所示，此时母线对地电容本来就很小，由于PT励磁电抗的补偿作用，特别是充电过程中的冲击可能会导致PT过励磁而使总导纳变为感性。图1　零序电压计算等效图　　从零序电压公式U0＝(EAYA＋EBYB＋ECYC)／(YA＋YB＋YC)中可看出，分母的导纳可能变得很小甚至趋于零，这时就有可能产生基波谐振，零序电压U0明显变大，故空母线送电时，三相PT相对地电压差别一般是较大的，开口三角电压也会大大超过正常电压，其现象多为两相电压高，一相电压低；或两相电压稍低，一相电压偏高。如我地区国投原宜变1999年4月3日送电时，10 kV　PT二次UA0＝100　V，UB0＝98　V，UC0＝10　V，开口三角电压＝98　V。虚幻接地的实质是中性点零序电压升高，与PT过励磁后的阻抗变小很有关系。零序电压升高的结果是，一相或两相相电压明显升高，可达到线电压100 V；另外相电压降低，直至0 V。2　铁磁谐振现象　　由于电压不平衡，某相电压瞬间升高或者空载合闸的激发因素，尤其当PT励磁特性较差时，极易产生PT与变压器中性点对地电容产生高频谐振，此处中性点对地电容也包括绕组对外壳的电容。对变压器10 kV三角形绕组来说，虽不存在中性点但可等效为星形接法，故也应认为有中性点(如图2所示)。图2　PT励磁电抗与中性点对地电容共振示意图　　其结果是两相或三相相电压大幅升高，并可大大超过线电压100 V，或者三相相电压极不稳定，忽高忽低，此时的过电压还有可能对设备绝缘造成危害，应努力避免和及时处理。如我地区王家垭火电厂1999年7月1日送电时，6 kV PT二次最高两相相电压分别为170 V、150 V，最低相为20 V。1998年4月座斗坪变电站变压器向35 kV空母送电时，三相线电压有两相为110 V，三相相电压50 V、70 V、80 V不等，其相位角不正常，且变化频繁，开口三角电压达200多伏。　　35　kV较长线路向变电站35 kV母线送电也存在PT铁磁谐振的现象(如我地区小雁溪变电站1998年元月20日送电，其35 kV电源线路长十几公里)，这种现象应认为是线路容抗与PT励磁电抗在二分之一基波频率下受激发产生的谐振，由于频率较低，容易使PT过电流而烧坏，应密切注视。二分之一次低频谐振往往是PT过励磁特性极差所致，其机率相对上述空母线基波谐振要小得多。3　虚幻接地及铁磁谐振应对办法　　总的是，先确认属虚幻接地或PT谐振现象，然后迅速改变空母线小电容状态。　　（1）　对空母线充电后，首先应检查确证PT二次线电压三相均在100 V左右，如不正确，应考虑极性、变比、一次保险或PT一次接地等有否问题。如线电压正确，而仅相电压和开口三角电压不合正常要求时，应先排除母线一次回路存在接地的可能性，最后才可认为是出现了虚幻接地。此时应先投一台空载所用变压器或者一条完好的空载线路，也即增加母线系统电容量及三相平衡程度。然后再测量PT二次相电压及开口三角电压，虚幻接地现象必会消失，笔者多次试验，
6KV 及以下变电所电气调试及送电方案6KV?及以下变电所电气调试及送电方案目?录1?主题内容与适用范围................................................... 32?引用标准......................................................................33?具备调试的条件.......................................................... 34?调试前的准备工作.......................................................35?电气调试内容及要求....................................................36?具备送电的条件...........................................................57?送电前的准备工作....................................................... 58?送电步骤......................................................................59?质量记录......................................................................510?施工进度计划及劳动力安排.......................................511?设备、仪器配置..........................................................52)?直流耐压试验设备.......................................................612?安全措施.................................................................
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