风电场35kV母线电压异常的探讨分析

孙伟

摘要：电力系统设备运行中各运行参数是不断变化的，通过变化趋势了解设备运行状况是生产运行人员需要具备的技能，通过参数变化分析设备异常状态，及时进行维护检修处理，避免故障的发生;是未来生产运行预警工作的重要环节、也是检验生产运行人员技能水平的重要手段。

关键词：35kV母线电压 PT 消谐装置

风电场运行方式：66kV、35kV母线运行，PT运行，两条集电线路运行、SVG、接地变投入运行正常，瞬时风速6m＼s;瞬时负荷2万;监控画面显示35kV母线Ubc线电压比另两线电压低1.6kV左右，有小幅波动;而66kV侧电压无异常，升压站无任何报警;检查接线端子处电压数值与监控画面显示基本一致、PT柜有无异常声音、开口三角形处电压值有不平衡电压出现，但未达到报警值，后退出PT本体，检查PT保险，发现35kV母线PT保险A、C相熔断;

本次电压异常有以下几个方面问题值得进一步分析：

一、为什么保险熔丝测量时是断开的，而电压还有显示？

35kV母线PT保险安装在相对狭小的密闭空间内，发生熔断时一定会产生很大的电弧光，为了防止弧光导致相间短路等故障，要将保险丝进行密闭并填入石英砂，在熔丝熔断后起到迅速散热作用，防止保险熔断时爆炸;所以熔丝断开以后，残渣分布会分布在石英砂内，在高电压作用下仍然会感应到二次电压;这里与书本上解释的熔丝熔断后，单相电压为零，有区别。

二、显示是BC相电压低，检查时为什么A、C相保险有问题？

保险丝测量的时候，因为保险大小的不同，采用简单的使用通断档进行测量，只会发现保险的好坏;而不能判断保险的损坏程度，如使用电阻档进行测量，会发现一般正常保险丝电阻会在几欧-十几欧左右（具体数值以保险容量确定）。实际测量时发现A、C相保险均损坏，而运行中显示Ubc线电压低，测量A相电阻，A相应该是处于未完全断开或熔丝断开在石英砂内分布较密，所以运行中A相显示电压无明显异常，保险在测量导通时，由于加的电压较低所以显示为无穷大;对于PT保险只要发现有问题，就必须更换新的。

三、电压降低，是否需要检查二次开口三角形电压？

开口三角形电压作用是在出现接地故障时，通过出现电压，通过电压继电器反应接地故障报警的装置;二次电压的产生是通过感应三相电压的矢量和来实现的;当一相接地时，另两相矢量和的叠加是3倍相电压（因对地点已偏移）;而当一相是断线的情况，比如保险熔断，另两相矢量和的叠加是线电压就是百伏（对地点未偏移）;在实际情况中要分为两大部分接地和不接地系統;1、接地系统出现单相接地，过流动作;2、不接地系统（就是我们的35kV系统，准确形容为小电流经高阻接地系统），（1）当出现金属性接地时，开口三角形会出现理论上的矢量叠加线电压;但金属性接地线路阻抗保护、过流保护、母差都会在满足相应整定值时动作，而且金属性接地会产生非常大的铁磁谐振;所以开口三角形的接地报警意义不大，只是在故障动作后，可以在微机消谐装置上能查到有接地报警。（2）还有间歇性接地时，在分合瞬间更大的是出现铁磁谐振的危害，PT保险的影响为主，开口三角形受各种因素影响如磁路饱和、瞬间过电压;分析意义不大;（3）当保险熔断后，根据理论开口三角形电压会变为线电压，报接地报警;但实际我们的保险在高电压下还是处于导电状态，所以开口三角形处可能会出现电压，变化的大小与保险阻值有关，而是否会出现报警，还受接地报警整定值设定有关（一般整定值会在15V），这里电压值不等同于PT一次侧不接地零飘（不平衡电压），PT的一次侧接地保证了相电压的测量，抑制铁磁谐振加入一次消谐，但对小电流接地系统的接地选线造成误差，这是放弃进一步研究接地选线课题的重要原因。那么实际情况中，当电压只是下降时，开口三角形所接的微机二次消谐装置上的电压值应该是会有变化的，所以在电压异常情况下检查开口三角形的的电压变化是有必要的。

四、PT保险熔断原因、影响及防范措施

区域内风场保险熔断情况统计发现，只有该风场会周期性出现，频次在半年或更长时间，熔断相不固定，而且损坏的保险外观未发现明显烧痕、发黑的情况;所以由此判断该风场保险熔断是长期积累产生的，而不是瞬间谐振过流过压导致的;积累的原因有很多可能：比如风机开关的分合冲击、系统电压、频率波动;偶尔发生的线路雷击、线路接地都可能使PT出现铁磁谐振，但谐振的幅值不大，不同于书本解释的瞬间熔断保险或烧毁变压器的情况;长期的小幅值的谐振产生零序分量导致出现的过流，最终导致保险熔断，因为PT一次侧工作接地（区别于二次的保护接地）;所以设置的一次消谐装置和二次消谐装置在保护PT方面显的尤为重要，现场应保证消谐装置的正常投用、经常检查其工作正常、零飘电压等相关数据。

五、更换PT保险时是否需要考虑电压消失相关的保护问题

1、目前区域内风场涉及低电压保护装置中均设有低电压闭锁，相关的保护如：高后备、低后备、母线保护、线路保护、SVG会有装置告警和PT断线等相关告警信息;但不会因低电压导致保护误动作;但相关的保护如：高后备、低后备、母线保护、线路保护、SVG会有装置告警和PT断线等相关告警信息需要核对记录;2、区域内风场采用单母线接线或单母线分段其母联不投的运行方式，所以不需要考虑PT投退时一次、二次先后的反充电问题;但操作停运还是要按先退二次、再退一次;投运顺序相反的顺序执行。3、在退出PT运行后，35kV电能表发电量计量值会受影响，需要在电量核对时进行标注，66kV出口上网电量不受影响。

参考文献

（1）电气设备运行.

（2）电力系统继电保护原理及应用 .

（3）风力发电技术与风电场工程.