中性點不接地系統電壓不平衡的幾種現象分析摘要：在變電站運行值班中，對于中性點不接地系統值班員常會遇到一些電壓表輸出不平衡的情況。若我們對這方面認識不足，往往會因為查找時間過長而耽誤送電，因電壓不平衡而誤認為接地情況者，找不到問題之所在，卻做許多無用功；另一方面也可能因為未能及時找到接地點，而引起擴大事故。所以，就這個問題有必要進行一些分析探討。 關鍵詞：中性點不接地系統 電壓不平衡 現象分析 1前言在變電站運行值班中，對于中性點不接地系統值班員常會遇到一些電壓表輸出不平衡的情況。若我們對這方面認識不足，往往會因為查找時間過長而耽誤送電，因電壓不平衡而誤認為接地情況者，找不到問題之所在，卻做許多無用功；另一方面也可能因為未能及時找到接地點，而引起擴大事故。所以，就這個問題有必要進行一些分析探討。2一般情況下電壓不平衡的分析2.1中性點不接地系統電壓不平衡，可能是由于保險燒斷而造成，即高壓保險熔斷，熔斷相電壓降低，但不為零。由于PT還會有一定的感應電壓，所以其電壓并不為零而其余兩相為正常電壓，其向量角為120。，同時由于斷相造成三相電壓不平衡，故開口三角形處也會產生不平衡電壓，即有零序電壓，例如：C相高壓保險燒斷，矢量合成結果見圖1，零序電壓大約為33V左右，故能起動接地裝置，發出接地信號。變電站低壓保險熔斷時，與高壓保險之不同在于：一次三相電壓仍平衡，故開口三角形沒有電壓，因而不會發出接地信號，其它現象均同高壓保險熔斷的情況。2.2當線路或帶電設備上某點發生金屬性接地時(如A相)，接地相與大地同電位，兩正常相的對地電壓數值上升為線電壓，產生嚴重的中性點位移。中性點位移電壓的方向與接地相電壓在同一直線上，與接地相電壓方向相反，大小相等，如圖2。圖1C相斷相時電壓向量圖圖2A相接地時電壓向量圖特別值得注意的是我們所說的接地并不單指線路接地，當線路拉路檢查后仍未能消除接地故障，則應懷疑到本站設備有接地，例如避雷器、電壓互感器、甚至變壓器接地。由于沒有充分重視接地問題，未按規程執行(接地兩小時仍未消除則要停下主變壓器)，曾使我局長塘變電站主變壓器燒毀。2.3綜合以上三種情況，可歸納中性點不接地系統電壓表所反映不平衡電壓時的故障區別如表1。表1中性點不接地系統故障判別表 故障性質相別有無接地信號ABCC相接地線電壓線電壓0有C相高壓保險熔斷相電壓相電壓降低很多有C相低壓保險熔斷相電壓相電壓降低很多無34PT電壓不平衡輸出分析 3.1拉堡變10kVPT由原來JDZJ型電壓互感器改為：將其一、二次中性點由原直接接地改為串聯一臺JDJ型電壓互感器(T2)的一次繞組接地，通常我們稱為4PT，正確接線如圖3所示。圖34PT正確接線圖此種接線的目的是為了防止系統發生單相接地或其它原因使電壓互感器鐵芯飽合，引起諧振過電壓，保險易熔斷。在改為徑4PT接地前4個月時間里，10kVPT共燒斷三次，共9根保險；而改接后一直未燒過保險。3.2正常情況下，電壓互感器二次側a-o，b-o，c-o分別接入相對地絕緣監視電壓表，零序電壓斷電器接在t2互感器二次側X-O間。采用這種接線，正常情況下，T1互感器只反映正序電壓a、b、c，(電壓向量圖見圖4)，三相電壓大小相等，相位差120，中性點電位為零，也就是Ux0。而A相金屬性接地時，向量圖如圖5所示，即：UxUoUa，此時零序繼電器YJ兩端有電壓，即可發出接地信號，而b相電壓表反映的數值應為VbUbUxUabUb，即等于線電壓，C相電壓表VcUcUxUacUc也等于線電壓。圖4正常情況下4PT電壓向量圖圖5A相接地時4PT電壓向量圖44PT接線錯誤引起電壓表錯誤反映分析拉堡變改為徑4PT接地后，其接地時所反映的則不同于上述所分析，其三相電壓仍平衡，且為三相相電壓。故障所表現的現象：“10kV接地”光字牌亮，不能復歸，但10kV三相絕緣監視電壓表平衡且均為6kV，值班員測量二次電壓，PT開口三角處為51V，Ua20V，Ub100V，Uc100V，與調度聯系拉路檢查，檢查出堡65線路接地。針對這種電壓表不能反映接地情況的怪現象，查找原因，發現了問題所在：造成這種表計錯誤反映的原因是二次接錯線，如圖6所示。其三相電壓表分別接在互感器二次的a-x，b-x，c-x上，那么正常情況下，中性點x由于三相電壓平衡而等于零，故三相電壓表為相電壓，向量圖見圖7。而當發生接地時，如A相金屬性接地時，其電壓反映就不正確了，那么B相電壓表為b-x的電壓，因為UxUa，即Vbbxbx相電壓，Vccxcx相電壓，向量圖如圖8。故三相電壓表仍平衡，且均為相電壓，而此時能發出接地信號，因為接地信號繼電器接在t2線圈上，取代以往接在開口三角形處，而Ux有50V左右的零序電壓，線圈兩端因有電壓而動作，故能發出接地信號，但卻不能在三相電壓表中反映出來，且接地未消除前接地信號不能復歸。由此可見，在改為4PT接地時，應保證接線準確無誤，以免造成三相電壓表誤指示。圖64PT錯誤接線圖圖7不接地時4PT電壓向量圖圖8A相接地時4PT電壓向量圖5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采用三相五柱電壓互感器構成絕緣監視裝置，如圖9所示。一次系統一相接地時，接于接地相的電壓互感器高壓繞組被短路，對于該相的二次繞組輸出電壓等于零，開口三角繞組有不平衡電壓輸出，接地繼電器XJJ勵磁，絕緣監視裝置發出一次系統接地信號。一般情況下，這套裝置能準確的發現一次系統接地故障和判別發生故障的相別。但是這種絕緣監視裝置有時也會發出錯誤的信號，并會造成一次系統接地假象。例如屯秋變就發生了這種現象，屯秋變報6kV母線接地，Ua3.2kV，Ub0，Uc3.2kV，依次拉開各條出線開關接地未消除，再將所有出線全部拉開，接地也消除。檢查PT，發現B相高低壓保險均熔斷。更換好PT保險后，A相電壓為6.4kV,B相為0，C相為6.4kV，再次檢查保險完好，懷疑變壓器等設備接地，退出主變運行，然后用搖表測絕緣情況：變壓器、PT、站變等均無問題，為什么會出現這種現象，經過對PT進行仔細檢查分析，終于找到問題之所在，分析如下：從圖9可看出，PT二次接線的特點是：采用B相接地方式，而中性點是經地一個擊穿保險JRD接地。從故障經過可看出：第一次電壓不平衡(Ub0，而其余兩相并不升高)，既不象接地現象，也不象高壓保險熔斷現象，因為若高壓保險熔斷，B相應有一定的感應電壓，只能是高、低壓保險均熔斷才會是這樣，檢查果然如此；保險換好后，三相電壓變為Ua6.4kV，Ub0，Uc6.4kV，又變為典型的接地現象，然而所有出線已拉開，用搖表搖測變壓器，6kV母線及PT本身均未發現有接地。之所以會出現這種現象，是因為中性點擊穿保險擊穿，使得二次繞組b相單相短路。由于二次回路單相短路電流小，且接地的b相與地同電位，因此，b相端電壓接近于零，故b相輸出為零；由于一次系統是中性點不接地系統，電壓互感器一次繞組雖然中性點接地，但沒有零序電流流通，因此，二次繞組的零序電流便在鐵芯中激勵起零序磁通，零序磁通感應一個零序電勢ko,使得原來對稱的三相電壓a、b、c變成不對稱的三相電壓a、b、c，即A、C相電壓升為線電壓，B相為零，電壓向量圖如圖10所示。當取下JRD后，中性點接地即消除，電壓恢復平衡。圖9三相五柱電壓互感器接線圖圖10中性點穿保險JRD擊穿時的電壓向量圖6結論由上述幾種分析可看出，設備運行過程中，應分析各種電壓不平衡情況，做到分析判斷準確，處理及時，才能保證設備的安全運行。在改接線過程中，應注意接線正確，否則將會使運行人員誤判斷；對接地不消失的情況，運行人員應引起充分注意，否則會誤認為誤發信號而造成誤判斷而延誤了故障排除。電壓互感器一次保險熔斷一相,電壓表上顯示測的電壓為多少壓變高壓熔絲熔斷一相 現象：熔斷相電壓下降，三相電壓不等，有關有功無功數值降低，電度表走慢，相關母線接地信號發出，相關變壓器電壓便宜信號發出假設A相熔斷，則UA降低，UB、UC正常；UAB降低，UBC正常，UCA降低；二次側開口三角電壓一般大于30伏。 要看電壓互感器的接線方式 Y/Y接線：熔斷相電壓為零，其余兩相電壓正常。 Y/三角接線：熔斷相電壓減低，另外兩相一相接近正常一相偏高。 10Kv經常會出現電壓互感器的一次保險熔絲熔斷現象解決辦法在中性點非直接接地系統中，發生單相金屬性接地短路時，開口電壓Umn100V。在正常運行或發生三相金屬性短路時，開口電壓Umn在理論上應等于零。然而當運行中的10kV三相五柱式電壓互感器有一相接地或在雷雨天時，由于鐵磁諧振引起的過電壓，往往使三相高壓熔斷器熔斷，甚至將電壓互感器燒損，為了限制諧振過電壓，防止熔斷器燒斷，燒毀電壓互感器。因此常在三相五柱式電壓互感器開口三角處并聯一個5060歐，50W左右的阻尼電阻。電壓互感器高壓保險熔斷的原因電壓互感器低壓熔斷保險熔斷，通常是低壓二次回路短路 信息請登陸:輸配電設備網電壓互感器高壓熔斷保險熔斷，通常是互感器發生了鐵磁諧振，或者是高壓繞組擊穿。也有可能是電壓過高引起(如長時間單相接地運行) 信息來源: 單相接地與電壓互感器高、低壓保險一相熔斷的現象有何異同？（1）相同的是：都有警鈴響和接地告警光字牌亮，一相電壓降低或為零。% u0 R8 A; o# J9 ! o: C# l6 e e# Q3 j# 8 Y8 （2）不同的是：保險一相熔斷時，另外兩相電壓不升高，消弧線圈也不動作。但功率表、線電壓表指示降低，電能表轉慢。錄波器會動作、保護電壓回路斷線告警光字牌亮。- S5 U5 e! Z( b S3 c+ y8 j. n; g! F P6 _. r) V9 7 k（3）高、低壓保險一相熔斷的區別是：高壓保險一相熔斷時，熔斷相的相電壓一般不為零。請問電壓互感器 B相接地不接保險絲合理嗎？為什么電工圖的接法正確。為了二次設備和人身的安全，規程規定電壓互感器二次側必須有一個接地點，均為開口三角形繞阻的B相（同期回路設定同為B相），稱為接地相，如果再接熔斷器，在運行中可能造成二次側接地點的斷開，因此B相接地后直接接入小母線。同步發電機靜止勵磁裝置的故障分析與處理摘要：勵磁系統是同步發電機的重要配套裝備,良好的勵磁系統對改善電力系統運行有著重要的意義。根據同步發電機靜止勵磁裝置的運行狀況及其特點，詳細分析了該裝置在運行過程中可能出現的故障、判別方法，以及所采取的相應處理措施。關鍵詞：同步發電機;勵磁系統;三相半控橋;故障;措施 0引言電力系統正常運行時，發電機勵磁電流的變化是影響電網的電壓水平和并聯運行機組間無功功率的分配的主要因素，良好的勵磁系統在保證電能質量、無功功率的合理分配及提高電力系統運行的可靠性方面都起著十分重要的作用。可控硅靜止勵磁裝置是一個可自動調節的勵磁系統，它把電力系統信號經過一定的變換后，作為調節器的輸入信號，并與給定信號相比較，產生相應的脈沖信號去控制功率單元的輸出，達到自動調節系統無功功率的目的。實踐證明該系統性能可靠，能及時并準確響應機端電壓的變化，滿足系統自動調節的需要，但在長久的運行過程中，也會出現一些故障，下面對此作一簡要的分析與處理。 1可控硅靜止勵磁裝置原理以自并勵勵磁系統為例,該系統的勵磁功率來自于發電機本身,通過機端的整流變壓器（T1）以及三相可控硅整流橋（KP）向轉子提供一個可調節的直流電流，實現自并勵勵磁。系統的結構如圖1所示。圖中TC、CF、YC、QL、GL分別代表勵磁裝置的調差、測量放大、移相觸發、欠勵限制、過勵限制單元。 當發電機組處于單機運行時，勵磁系統通過不斷改變勵磁電流的大小,可以維持發電機端電壓恒定。其調節過程為：當發電機負荷增大時，電樞反應增強會引起機端電壓下降，而機端電壓通過電壓互感器傳送至檢測放大單元，在與給定電壓進行比較得到一個偏差信號并放大后，產生控制電壓信號Ug，再輸入移相觸發單元，使移相觸發脈沖相位隨著Ug的增大而前移，控制角減小，可控硅橋輸出增大，即勵磁電流增大，發電機端電壓相應升高，實現了電壓的自動負反饋調節，可簡單表示為負荷增大端電壓UG降低控制電壓Ug降低控制角減小勵磁電流IL增大發電機端電壓升高。若發電機負荷減小，調節過程則相反。當發電機并網運行時，可以利用勵磁裝置調節發電機輸出的無功功率大小，從而穩定系統的電壓水平。另外為保證發電機組的正常安全運行，勵磁系統還應設有過勵限制、欠勵限制、空載過電壓和空載低頻保護等措施。 2常見故障分析及處理根據運行實踐經驗表明，在實際運行過程中，常出現如下的一些故障現象。2.1整流變壓器高壓熔絲熔斷故障現象：在整流變壓器高壓側熔絲熔斷造成變壓器原邊缺相時，將造成：一方面使調節器失效（因為此時變壓器副邊相位發生變化，同步關系遭到破壞）；另一方面造成可控硅失控，整流橋輸出下降太大。處理措施：發生上述情況均無法滿足發電機繼續運行的條件，應停機處理，及時更換熔絲。2.2發電機并網運行時無功波動大并列運行的同步發電機，在電力系統無功負荷發生變化時，將引起各機組間無功負荷的重新分配，如果自動調節勵磁裝置的調差系數調整得當，可以實現無功負荷的合理分配，使無功潮流合理分布，電網損耗最小，實現優化運行。根據勵磁系統工作原理，滿足機組運行的條件有： 1）機端并列運行的發電機應具有相同的正調差系數，以便合理分配無功負荷； 2）負調差系數的發電機可通過變壓器在高壓母線上并列運行，但不允許在機端并列運行； 3）在機端并列運行的無差發電機不得多于一臺。故障現象：在發電機并網后，帶上一定的無功負荷，如發現隨著系統電壓的波動，機組的無功調節過于靈敏，且無功功率表、功率因數表、勵磁電壓表擺動頻繁，變化幅度也比其它并列機組大得多，則說明該勵磁裝置的調差率整定不合理。處理措施：此時應檢查這臺發電機是正調差還是負調差，方法如下：先將調差波段開關放置0檔，發電機并網后，帶上一定的無功負荷（約為額定值的1/41/2,少帶有功），再將波段開關指到1檔或2檔，若此時發現發電機所帶無功負荷下降，則為正調差，反之為負調差。對于并聯在機壓母線上的機組，應使用正調差，否則不僅無功變化頻繁、變化幅度大，還給機組安全運行帶來威脅，如若檢驗出是負調差，應立即停機更改調差電流互感器極性；若檢驗出為正調差，并伴有上述情況出現，應增大這臺發電機的調差系數，使并列運行機組的無功分配較為合理。2.3單相可控硅擊穿故障現象：發電機勵磁系統主回路如圖2所示。若發電機勵磁裝置工作正常，三相半控橋輸出的勵磁電壓波形如圖3所示。假設某相可控硅擊穿，根據勵磁裝置的負反饋控制原理，應盡量維持勵磁電流不變，使發電機機端電壓和無功恒定。而此時由于故障相可控硅全開通，即使控制角=180，故障整流橋輸出最小，勵磁電壓仍然維持較高。這樣故障相可控硅一直導通，使=180時調節器對勵磁電流失去控制，勵磁電壓波形如圖4所示，勵磁電流將大大超過額定勵磁電流，并造成整流橋交流側三相電流嚴重不對稱，且產生較大直流分量，進而使勵磁變壓器激磁電流劇增，鐵芯嚴重飽和，威脅到高壓繞組的絕緣，燒毀設備；對發電機本身而言，三相半控橋一相可控硅擊穿將導致發電機強勵，發電機勵磁電流、機端電壓、無功電流都將異常增大。如果某相可控硅擊穿時快速熔斷器迅速熔斷，使故障可控硅退出工作，調節器恢復對勵磁電流的控制，由于調節器的自動調節作用，此時控制信號比原來的有所下降，即自動增大正常工作的兩相可控硅開放角，使發電機勵磁電流盡量維持原來數值（實際仍有所下降）,此時也引起整流變壓器副邊三相不平衡,其中一相過載,這時可降低發電機所帶的無功負載。處理措施：為減少上述故障的出現，對于整流橋應選用較好的可控硅器件，并裝設阻容吸收裝置以限制過電壓；對于功率輸出電路，可控硅元件和硅二極管均用快速熔斷器作為短路保護，保證擊穿時快速熔斷器迅速熔斷使故障元件退出工作，并裝設熔斷器完好性監視回路以便監測；對于勵磁變壓器和整流橋的選擇應留有足夠的裕度，確保在不對稱運行時不燒毀設備。 2.4冷卻風機故障用于加強硅整流元件散熱的冷卻風機因故障停轉時，應立即打開后門，臨時用風扇對硅元件吹風，以增加其自然冷卻效果；同時減少負載，在散熱器表面溫度不超過80的情況下可繼續運行，但必須盡快更換風機。為避免冷卻風機三相電源保險一相熔斷繼續運行造成電動機燒毀，應裝設風機斷相保護，以便在斷相時切斷風機三相電源并發出信號。 3結束語勵磁裝置是保證發電機和電力系統正常穩定運行的重要設備，為減少其故障機率，工作環境必須是干燥無腐蝕性氣體的場所；投入運行后，必須定期檢修，將插件逐個拔出，清理里面灰塵；停機一段時間或大修后，必須對勵磁裝置進行開環試驗，以確保運行安全。整流橋應選用較好的可控硅器件，如發生擊穿，快速熔斷器應迅速熔斷，使故障可控硅及時退出勵磁回路。此外，保證整流三相電源相序正常也是保證勵磁裝置正常工作的重要前提條件。為防備相位錯亂、誤操作、失控等引起的勵磁裝置的異常運行，還應對該裝置設置一些必要的如過電壓、過勵、失磁等保護。.電壓互感器一、二次側熔絲熔斷一相線電壓表指示不變？a） 當6kVPT高壓保險熔斷一相時,絕緣監查表指示一相降低,兩相正常,PT斷線信號和接地信號光字牌亮。 b）當6kVPT高壓保險熔斷兩相時,絕緣監查表指示兩相降低,一相正常,接地信號光字牌亮。 c）當6kVPT高壓保險熔斷三相(或失去電源)時,6kV電壓和絕緣監查表均指示為零,工作廠變掉閘,備用廠變自投。 d）當6kV母線PT低壓保險熔斷一相時,絕緣監查表一相指示降低,其它兩相正常,PT回路斷線信號光字牌亮。 e）當6kVPT低壓保險熔斷兩相時,絕緣檢查表指示兩相偏低,一相正常、PT回路斷線信號光字牌亮。b）關于發電機出口電壓互感器的分析發電機出口電壓互感器是將高電壓按比例轉換成較低的電壓后，用于測量儀表和繼電保護的一種電氣設備。電壓互感器的準確度有四級：0.2、0.5、1和3。一般發電廠的測量和保護常用0.5級和1級。電壓互感器一次保險的保護范圍是：電壓互感器內部故障，或在電壓互感器與電網連接線的短路故障。電壓互感器的二次保險的保護范圍是：電壓互感器二次保險以下回路的短路所引起的持續短路故障。我廠的發電機出口電壓互感器有三個，在這里我們主要分析用于測量用途的電壓互感器（1PT）。我廠最近#4、#6號機相繼出現了發電機出口互感器一次保險熔斷的故障，對正常的運行造成了很大的影響，嚴重威脅到了機組的安全穩定運行，#6號機一次保險的熔斷使監盤時都無法正常的監視發電機的有功、無功等重要參數。下面就對發電機出口電壓互感器一次保險熔斷及其他的一些故障、注意事項進行具體分析。發電機出口電壓互感器斷線的情況。當發生發電機住口電壓互感器斷線情況時的現象：警鈴響，“發電機PT回路