零序电压3 U0异常问题的分析及处理

2013-12-20梁英哲刘世富

山东电力技术 2013年5期

关键词：中性点零序继电保护

邱涛，梁英哲，刘世富

（1.山东中实易通集团有限公司，山东济南 250002；2.华北电力大学，北京 102206；3.国网山东省电力公司电力科学研究院，山东济南 250002）

0 引言

按照华电淄博热电有限公司扩建工程的进度，2012年9月26日进行倒送厂用电工作，送电工作进行的非常顺利，过程中各处电压测量值均满足规程和设计要求。但在10月3日5号机组启动时出现了6 kV VA段三相电压不平衡、故障录波器启动的问题。

1 原因分析

在10月3日5号机组故障录波器启动，6 kV VA段三相电压不平衡，VA段零序电压3U0在4V-6V左右波动（图1），零序电压间歇性的启动故障录波器；6 kV VB段三相电压平衡，VB段零序电压3U0正常；启备变高压侧3U0为0.21 V左右。问题的存在会产生巨大隐患，一旦零序电压波动引起故障跳闸，会造成5号机组全面停电，后果严重。

PT二次电压回路的异常，如二次回路多点接地、中性点不接地或者不可靠接地将可能导致保护装置的闭锁（失效）、误动或拒动，还会造成二次系统向一次系统反充电，严重危害电网的安全运行和检修人员的人身安全，因此《继电保护和安全自动装置技术规程》规定：电流电压互感器二次回路有且只能有一点接地。

图1 启备变6 kV VA段3 U0波形图

由于保护测量的各相电压是相对于接到保护装置中中性线的，当接到保护中性线的电位不等于中性点电位时，直接影响到保护对各相电压的测量，从而影响保护的电压测量精度，引起保护的不正确动作。

异常问题出现后，对6 kV VA段PT二次回路进行检查，实际用表计测量PT根部6 kV VA段PT柜电压幅值发现三相电压不平衡，A相电压57.4 V，B相电压57.4 V，C相电压59.7 V，零序电压4.7 V。确认故障录波器反映真实的零序电压值。

由于三相电压不平衡，首先考虑PT二次电压的接地不可靠造成，检查发现PT二次接地良好，启备变为分裂变，6 kV B段良好，A段零序电压高，将A、B两段PT交换后问题一直存在，检查电压二次回路接线符合规程及反措要求，二次回路问题基本排除。

将故障录波器波形放大后发现A相电压波形发生畸变，图2所示。

图2 启备变6 kV VA段Ua波形放大图

从波形很明显的发现三相电压不平衡并且A相电压波形发生畸变［1］，从而造成了零序电压的产生。观察波形，零序电压幅值已经远远大于突变量启动值（2.5 V），故障录波器谐波分析3U0的基波、2次、3次谐波均高，5次以后谐波分量很小［2］。谐波会大大增加变压器的铜损和铁损，降低变压器的有效出力，特别是3次谐波及倍数次谐波对三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组过热。

处理现场问题的经验及理论可以确认3U0电压波动问题出在接地上，由于二次接地基本排除，进而怀疑就出现在一次接地上，由于不能停电排查PT一次接地及启备变中性点接地电阻柜接地情况，目测一次均已经接地，建议尽快对启备变进行停电进行一次排查。

2 处理措施

省调度中心批准10月31号停启备变，为处理3U0异常现象，10月30日召开电气专业专题会议，组织技术人员对可疑的接地点进行系统的排查，分别是6 kV VA段PT一次接地，启备变中性点接地电阻柜内部电阻连接，启备变中性点的地是否符合设计要求，中性点接地电阻至启备变中心点连接是否紧固。并测量中性点接地电阻阻值大小。

31日9时，按照专题会议的检查内容进行排查，在6 kV接地处并联一根接地电缆；紧固中性点接地电阻柜内部联片的螺丝；电阻柜与接地扁铁连接处由于材质问题，扁铁表面与中性点接地柜接地不良，对扁铁进行打磨然后涂导电膏后重新连接［3］。14时点送电后，VA段3U0为0.002 V左右，图3所示。