大慶500kV變電站35kV母線電壓異常分析

2014-04-29 00:00:00譚波

基層建設 2014年13期

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摘要：大慶500kV變電所共有兩組主變，均為3臺單相變壓器。1號主變35kV側為單母線分段接線方式，35kV側有一臺1號站用變和三臺并聯電抗器。2014年5月23日，1號主變35kV側送電操作，監控后臺報“35千伏母線電壓斷線”信號。本文就1號主變35kV側母線電壓異常進行分析和探索。

關鍵詞：35kV母線；諧振；接線方式

2014年5月23日，大慶變電站500kV1號主變35kV側送電操作，19時33分空充35kV母線，測試35kV母線電壓均衡良好，相位正確。在進行35kV#1、#2、#3電抗器分組測試階段母線電壓均正常，隨后按照35kV#3、#2、#1電抗器順序先后投入，當投入35kV#2電抗器時，監控后臺報“35千伏母線電壓斷線”信號。

繼電保護人員立即對35kV母差保護進行檢查、測量，零序電壓為13V，同時在端子箱處對另一卷二次電壓測量，零序電壓為8V，因此可排除保護及其二次回路問題。為了進一步查找原因，在得到調度的允許后，分別退出35kV#2、#1號電抗器，在退出過程中，發現母線電壓逐步接近平衡，當35kV#2、#1電抗器同時退出后，母線電壓斷線報文消失。

一、問題分析

1號主變35kV側系統運行方式：35kV甲母線PT、#3電抗器和1號站用變間隔在運行中。針對35kV母線電壓異常的問題，專業人員到現場進行分析與測量。

第一，專業技術人員對大慶變電站電能質量檢測進行測試。技術人員使用U902型電能質量分析儀在保護屏處，采用多點測試法對35kV和500kV母線電壓進行諧波電壓、諧波電流、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度等指標進行24小時監測。經過24小時不間斷監測，大慶變電站35kV和500kV母線諧波電壓、諧波電流、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度均合格，排除系統諧波諧振的因素。

第二，利用電能質量分析儀對35kV甲母線PT一次接地電流進行測量，同時在35kV母線PT端子箱取二次電壓，監測PT輸出電流、電壓諧波分量，所測電流、電壓諧波分量幅值均合格，排除諧波諧振的因素。

第三，專業人員對35kV#2、#1電抗器進行電抗、電感值進行測試，ABC三相電抗值基本相同。然后，采用分壓器直接測量母線電壓法，此時35kV母線只有#3電抗器和1號站用變兩個負荷，母線電壓值如下：A相42.7KV，B相45.5KV，C相42.2KV，母線三相電壓不平衡。

當拉開1號站用變687斷路器、隔離開關，此時35kV母線負荷僅有#3電抗器，采用分壓器直接測量母線電壓，母線電壓值如下：A相42.7KV，B相43KV，C相42.6KV，母線三相電壓基本平衡。

通過拉開687斷路器、隔離開關實測母線電壓值，可以確認#3電抗器三相電抗、電感值基本相同，測量PT端子箱保護開口三角電壓為3伏。合上687斷路器、隔離開關后，母線電壓三相不平衡，保護開口三角電壓升高到4.9伏。

二、理論分析

大慶變電站1號主變停電期間，更換1號主變35kV側687、688、689共3組電流互感器和甲母線電壓互感器1組。

大慶500kV變電站共有兩組主變，均為3臺單相變壓器。1號主變35kV側為單母線分段接線方式，35kV側有一臺1號站用變和三臺并聯電抗器。運行方式為：1號主變35kV側685開關接于35kV甲母線運行，35kV 1號站用變、35kV 3號電抗器接35kV乙母線運行，35kV 1號、2號電抗器停運。

1號站用變間隔由1組斷路器、1組隔離開關、1臺630KVA變壓器和1組少油倒置式電流互感器組成。35kV母線停電時更換1組少油倒置式電流互感器，即A、C兩相電流互感器，B相沒有安裝。

專業人員采用介損電橋反接線法對新舊電流互感器對地電容量進行測試，新換電流互感器每臺對地電容量為1800PF，舊電流互感器為1200PF。干式PT電容量為100PF，充油PT電容量為11000PF。更換3組電流互感器和1組電壓互感器前，35kV系統A相對地電容量為14600PF，B相對地電容量為常數11000PF，C相對地電容量為14600PF，三相對地電容量大體平衡，維持35kV系統電壓平衡。

更換后，35kV系統A相對地電容量為5500PF，B相對地電容量為100PF，C相對地電容量為5500PF，系統三相對地電容量相差很大、不平衡，造成35kV系統電壓不平衡。

5月23日，進行#1號主變35kV側送電操作時，空充35kV母線電壓平衡，每投入1組（#1、#2、#3）電抗器時，系統對地電容量逐漸加大，相間電容量不平衡加大，使35kV系統電壓A、C相電壓值降低，B相電壓值不變，三相電壓值出現不平衡，導致保護二次零序電壓超出規定值，發出母線電壓PT斷線信號。分別退出35kV#2、#1號電抗器，在退出過程中，系統對地電容量變小，相間對地電容量不平衡減小，母線電壓逐步接近平衡，當35kV#2、#1電抗器同時退出后，系統對地電容量平衡，母線電壓斷線報文消失。

三、改進措施

1、將35kV甲母線PT由干式更換為油式，用足夠大的電容量平衡系統三相對地電容量，維持35kV系統電壓平衡。

2、35kV側每個間隔B相增加1臺電流互感器，使系統電壓三相平衡。

3、35kV母線電壓不平衡是由系統三相對地電容量不平衡引起，可以適度增大保護二次零序電壓定值，以避免發斷線信號。

四、結束語

大慶變電站1號主變35kV側送電操作時35kV系統電壓不平衡是由系統對地電容量三相不平衡引起，現場可以采取提高保護二次零序電壓定值的辦法，待1號主變停電檢修時，更換1組大容量的電壓互感器，保持35kV母線電壓平衡。

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光纖設備和綜合管理工作不足等問題的出現。對于電力行業來說這是新的挑戰，需要積極去解決。但我們相信，只要抓住未來發展的新方向，動員各方力量，電力通信電源的應用和系統化控制工作將會越做越好。

參考文獻：

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【2】電力系統通信電源應用分析，周琦，電力系統通信2007年S1期。

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