中性點不接地系統電壓不平衡現象探討

馮罕剛 FENG Han-gang

（肇慶市技師學院，肇慶 526060）

（Zhaoqing Technician College，Zhaoqing 526060，China）

0 引言

對于中性點不接地電力系統來說，通常情況下，當變電站運行過程中，經常會發生電壓互感器輸出不平衡的現象。在這方面如果認識不足，有時會因為電壓不平衡而誤認為系統接地，但又不是問題之所在。往往會因為查找時間過長而耽誤送電，有時可能接地點沒有及時的找到，導致事故在一定程度上不斷地擴大。因此，研究分析中性點不接地系統的電壓不平衡問題具有重要的理論意義和現實意義。

1 電壓不平衡的分析

1.1 對于中性點不接地系統來說，在變電站運行過程中，電壓互感器電壓輸出不平衡現象時常發生，導致這種現象的原因通常情況下主要是保險被燒斷，也就是熔斷高壓保險，進而在一定程度上直接降低了熔斷相的電壓，但是該電壓不會為零。由于在PT中感應電流的存在，其相電壓在一定程度上不會為零，其余兩相電壓均正常，其向量角為120°。另外，三相電壓由于受到斷相的影響和制約，進而在一定程度上出現不平衡現象，所以進一步導致開口三角電壓出現不平衡，也就是零序電壓產生，例如：燒斷C相高壓保險以后，通過進行矢量合成，如圖1所示，顯示了相應的合成結果，在這種情況下，零序電壓在33V左右，相應的接地裝置，在這種情況下能夠起動，但是卻發出相應的接地信號。熔斷低壓保險與熔斷高壓保險相比，兩者之間的區別主要表現為：一次三相電壓依然平衡，開口三角電壓依然為零，這時，相應的接地裝置不發送接地信號。

圖1 C相斷相時電壓相量圖

1.2 在線路或帶電設備方面，如果某點（例如A相）發生金屬性接地，在這種情況下，接地相與大地相在電位方面相互一致，但是此時B相、C相的對地電壓通常情況下，會上升到線電壓，進而在一定程度上就會產生中性點位移現象。中性點位移電壓與接地相電壓大小相等，方向相反。這里需要注意：接地并不單指線路發生接地現象，通常情況下拉開線路進行檢查時，接地故障不能排除的，則需要對避雷器、電壓互感器，甚至變壓器的接地情況進行相應的檢查。

通過上述分析，在一定程度上歸納總結中性點不接地系統的電壓情況，當電壓不平衡的故障出現時，故障之間的區別主要表現在，如表1所示。

表1 中性點不接地系統故障判別表（C相為例）

2 電壓互感器中性點擊穿保險擊穿后出現的不平衡電壓分析

通過采用絕緣監視裝置對澤聯電站的發電機出口進行相應的處理，該絕緣裝置通常情況下由三相五柱電壓互感器組成，如圖2所示，給出相應的接線圖，當一相接地故障出現在一次系統中時，對于電壓互感器的高壓繞組來說，通常情況下會導致接地相被短路，進而導致該相的二次繞組的電壓輸出為零，并且電壓輸出不平衡現象也會在開口三角繞組發生，在這種情況下接地繼電器XJJ就會產生相應的勵磁，進而導致絕緣監視裝置發出接地信號。通常情況下通過這套裝置，能夠對一次系統接地故障進行準確的發現，并且在一定程度上能夠對故障的相別進行準確地判別。但是這種絕緣監視裝置有時候也會做成假的一次系統接地，進而發出錯誤信號。在04年11月初，當控制臺顯示6kV母線發生接地故障，此時Ua=Uc=3.2kV，而Ub=0，通過依次拉開各條出線開關的方式進行檢查，但是依然沒有消除接地故障；當通過采用拉開所有的出線的方式進行處理時，依然沒有排除接地故障。通過分析產生這種現象的原因，再次對PT進行檢查，找到原因。

如圖2所示，PT二次接線的特點主要表現為：采用B相接地的方式，對于中性點來說，經過擊穿保險JRD進行接地。檢查故障的步驟：①一次電壓不平衡，Ub=0，Ua、Uc沒有升高，此時不存在接地現象和高壓保險熔斷現象，如果熔斷高壓保險，那么在這種情況下B相中感應電壓一定不為零，這種情況通常情況下只有高、低壓保險都熔斷時才會發生。②保險更換之后，Ua=Uc=6.4kV，Ub=0，這是典型的接地現象，但是所有出線拉開后，通過搖表對變壓器進行搖測，發現6kV母線及P并沒有發生接地。受單相短路電流比較小的影響和制約，在二次回路中，接地的b相與地電位相一致。由于Ub=0，進而在一定程度上使得b相輸出電壓為零，由于一次系統屬于中性點不接地，而電壓互感器一次繞組屬于中性點接地，但是電流為零。

3 結束語

通過對上述電壓不平衡現象進行分析，對于中性點不接地電力系統來說，在其運行過程中，如果電壓出現不平衡的現象，需要進行具體的分析，判斷的準確，及時的處理，進而在一定程度上確保設備正常運行。對于接地信號不消失的現象，需要運行人員給予高度的重視，否則因誤判進而延誤故障的排除。

圖2 三相五柱電壓互感器接線圖

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