35 kV主變缺相運行對6 kV電動機的影響

2015-01-12 05:31:04宋靖瑤

油氣田地面工程 2015年10期

宋靖瑤

大慶油田電力集團供電公司

宋靖瑤

大慶油田電力集團供電公司

35 kV電網是小電流接地系統，35 kV線路發生單相斷線后，線路保護和變壓器保護都不會動作，但斷相線路所帶的6 kV系統電壓會發生異常，從而對6 kV電動機的運行產生影響。用向量圖法分析了35 kV變壓器高壓側缺相運行時主變低壓側電壓的變化以及對6 kV電動機運行的影響，找出了判斷變壓器高壓側缺相運行的方法，以避免主變缺相運行導致高壓電動機過載跳閘。當35 kV變電所主變高壓側缺相運行時，主變低壓側一相電壓正常，另外兩相電壓會降為正常值的一半，從而造成電動機過載運行，給電動機運行安全帶來隱患。

主變；電壓；缺相運行；電動機；過載

引言

35 kV電網是小電流接地系統，35 kV線路發生單相斷線后，線路保護和變壓器保護都不會動作，但斷相線路所帶的6 kV系統電壓會發生異常，從而對6 kV電動機的運行產生影響。

本文先用向量圖法求出主變35 kV側缺相運行時主變6 kV側電壓的變化情況，再用功率守恒原理來分析主變缺相運行對6 kV電動機的影響，最后給出斷相運行的特點，幫助操作人員發現問題及時采取措施。

1 向量分析

1.1 主變接線示意圖

35 kV主變均為Y/△-11點接線，35 kV側C相缺相時，高、低壓側繞組接線示意圖如圖1所示。

圖1 主變接線示意圖

1.2 用向量圖法求主變6 kV側電壓

1.2.1 缺相前后主變高壓側電壓向量圖

主變高壓側缺相前后電壓向量如圖2所示。圖2（a）是主變高壓側缺相前電壓向量圖。UA、UB、UC三相電壓對稱，均為額定電壓Ue；圖2（b）是C相缺相后主變高壓側電壓向量圖。加在A、B兩相上的電壓UAB即為主變缺相前的相間電壓，因C相缺相，相電壓UCZ為零，UAX=UYB=（1/2）UAB=（/2）Ue，此時X、Y、Z及C相繞組首端4點電位相同，位于電壓UAB的中點。

圖2 主變高壓側缺相前后電壓向量

1.2.2 高壓側缺相后主變低壓側電壓向量圖

高壓側缺相后主變低壓側電壓向量如圖3所示。

圖3 高壓側缺相后低壓側電壓向量

設主變高、低側電壓比為1∶1，為便于分析，將主變一次側電壓畫在虛線框內。按圖1所示的主變高、低壓側電壓對應關系，畫出主變低壓側各繞組電壓，Uax=UAX、Uby=UBY，因為主變高壓側C相電壓UCZ=0，故主變低壓側繞組Ucz=0。

1.2.3 高壓側缺相后主變低壓側電壓

（1）相間電壓。由于主變低壓側為△型連接，故主變低壓側各繞組電壓就等于相間電壓。根據前面的分析，高壓側C相斷線后低壓側相間電壓分別為Uab=Uyb=3/2Ue=0.866Ue，Ubc=Uzc=0，Uca=Uxa=3/2Ue=0.866Ue，Uab與Uca方向相反，互為180°。

（2）相電壓。所謂相電壓，一般指6 kV電壓互感器高壓側Y型連接后形成接地中性點O，各相對該中性點的電壓即為相電壓，向量如圖4所示。圖4（a）為6 kV PT一次接線圖，a、b、c三相繞組尾端接在一起，形成中性點O，為各相電壓的參考點。圖4（b）為主變高壓側未缺相時的電壓向量圖。按圖1所示高、低壓側繞組電壓對應關系及缺相前主變高壓側向量圖，得到三個互成120°對稱的相間電壓Uab、Ubc、Uca，其首尾相接形成一個等邊三角形，等邊三角形的中點即為相電壓參考點O，各相電壓Uao、Ubo、Uco大小相等，互成120°。圖4（c）為主變高壓側缺相后低壓側電壓向量圖。高壓側C相缺相后低壓側C相繞組電壓為零，即Ucz=Ubc=0，b相電位和c相電位分別沿虛線箭頭方向移到電壓三角形Ubc邊的中點，得到相電壓向量圖。從向量圖得：Uao=(3/3)Ue，幅值未變；Ubo=Uco=（1/2）Uao=(3/6)Ue。