|
1 中性點(diǎn)接地不良引起的PT二次中性點(diǎn)電位偏移 繼電保護(hù)用電壓互感器的二次接線可簡化為圖1電路。圖中U*a、U*b、U*c為 PT 二次三相電壓，Za、Zb、Zc為 PT 二次三相負(fù)載阻抗。 |
圖1 PT 二次接線簡化圖 根據(jù)圖1電路，可求得 PT 二次中性點(diǎn)的對(duì)地電壓U*on， |
式中，為 PT 二次三相電壓；Ya、Yb、Yc為 PT 二次三相導(dǎo)納。正常運(yùn)行時(shí)，a+b+C=0，如果 PT 二次三相負(fù)載對(duì)稱或 PT 二次中性點(diǎn)接地良好，則U*on=0。但在實(shí)際運(yùn)行中，PT 二次負(fù)載并不完全對(duì)稱；同時(shí)，由于諸如接地網(wǎng)本身接地不良、接觸電阻過大以及接地線因銹蝕嚴(yán)重造成斷線等原因，將會(huì)造成 PT 二次中性點(diǎn)接地不良，在這種情況下 U*on將不等于零，即 PT 二次中性點(diǎn)對(duì)地有電位偏移，而此中性點(diǎn)的電位偏移與 PT 的二次三相電壓疊加后，將會(huì)引起三相電壓對(duì)稱關(guān)系的改變。三相電壓的相位和幅值都將隨之而產(chǎn)生變化。當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，一次電壓的不對(duì)稱會(huì)使這一偏移更加明顯，這勢(shì)必會(huì)影響功率方向元件的動(dòng)作。如偏移過大，就可能造成方向元件誤動(dòng)。另外，對(duì)于 WXB -11 X 型微機(jī)保護(hù)的零序方向元件，同樣也存在上述問題。因?yàn)楦鶕?jù) WXB-11 x型微機(jī)保護(hù)的原理，零序保護(hù)方向元件的3U*0，在故障前未發(fā)生 PT 斷線的情況下均取用儀器內(nèi)自產(chǎn)的3U*0，即3 U*0=U*a+U*b+U*c，這樣，若 PT 二次中性點(diǎn)的對(duì)地電位發(fā)生偏移而引起 PT 二次三相電壓的的對(duì)稱關(guān)系發(fā)生變化，則自產(chǎn) 3U*0=U*a+U*b+U*c的相位也將出現(xiàn)偏移，從而也會(huì)對(duì)其方向元件的正確動(dòng)作產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而造成零序方向保護(hù)的錯(cuò)誤動(dòng)作。這種情況在系統(tǒng)運(yùn)行中已經(jīng)出現(xiàn)過。比如，葛洲壩二江電廠就曾發(fā)生過因 PT 二次中性點(diǎn)接地不良，在區(qū)內(nèi)接地故障時(shí)，由于零序方向元件拒動(dòng)，而造成微機(jī)零序方向保護(hù)拒動(dòng)的情況。
2.PT 二次接地方式錯(cuò)誤造成的 PT 二次中性點(diǎn)電位偏移 根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》(以下簡稱《反措》)9.3條的規(guī)定，經(jīng)控制室零相小母線 N600 連通的幾組電壓互感器二次回路，只應(yīng)在控制室將N600 一點(diǎn)接地，各電壓互感器二次中性點(diǎn)在開關(guān)場(chǎng)的接地點(diǎn)斷開。而在實(shí)際運(yùn)行中，特別是一些較老的變電站，由于設(shè)計(jì)中沒有注意到這一點(diǎn)，運(yùn)行后又沒有機(jī)會(huì)執(zhí)行反措，其 PT二次中性點(diǎn)分別在開關(guān)場(chǎng)接地。我局的賈庵子變電站就是這種情況，其接線方式可以簡化如圖2所示。圖中電阻R是兩組 PT 中性接地點(diǎn)間大地電阻的等效電阻。 |
圖 2 中性點(diǎn)在開關(guān)場(chǎng)接地的
PT 二次接線示意圖 下面分析當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，如圖2所示接線方式的 PT 二次的電壓情況。假設(shè)某線路發(fā)生出口 A 相金屬性接地故障，理論上 PT 二次電壓向量應(yīng)如圖3所示。圖中U*ka、U*kb、U*kc為理論上的三相故障電壓。而實(shí)際上，由于兩組 PT 中性接地點(diǎn)的地電位并不等(其電位差可以看作是由于接地故障電流流經(jīng)兩組 PT 二次接地點(diǎn)間的大地電阻 R所產(chǎn)生的壓降)，在 N 600 中將有電流 I*n流過，其方向與接地故障電流同相。雖然 PT 二次中性點(diǎn)對(duì)地電位在開關(guān)場(chǎng)仍為零，但在保護(hù)屏上的N 600 處，由于I*n 在 N 600 中流動(dòng)產(chǎn)生了壓降，其對(duì)地電位將不為零，即相當(dāng)于 PT 二次中性點(diǎn)的對(duì)地電位發(fā)生了偏移。偏移電壓的相位與接地故障電流同相。將這一偏移電壓與 PT 二次三相電壓相迭加，并取線路阻抗角為80°，就可以得到 PT 二次電壓的實(shí)際向量關(guān)系如圖4所示。圖中 U*kb、 U*kc為理論上的故障電壓， I*ka為故障電流，Δ U*為偏移電壓，U*ka、U*kb、U*kc為三相故障電壓的實(shí)際向量。在圖中我們可以看到，不僅二次電壓的幅值發(fā)生了變化(故障相 A 相電壓不為零，非故障相 B 相電壓升高， C 相電壓降低)，二次三相電壓的相位也發(fā)生了變化，這種情況亦會(huì)影響方向元件的正確動(dòng)作。
另外，如果接線未執(zhí)行《反措》 9.7 條，關(guān)于來自電壓互感器二次回路的4根開關(guān)場(chǎng)引入線和互感器三次回路 2(3) 根開關(guān)場(chǎng)引入線必須分開，不得公用的要求。當(dāng)線路出口發(fā)生接地故障時(shí)，由于零序電壓較高，在共用的 N 600 上將產(chǎn)生壓降，也會(huì)使 PT 二次中性點(diǎn)電位發(fā)生偏移，從而引起方向元件的錯(cuò)誤判斷。
綜上所述，PT 二次中性點(diǎn)接地不良或接地方式錯(cuò)誤，會(huì)造成 PT 二次中性點(diǎn)的對(duì) |
圖4 實(shí)際電壓向量圖 地電位產(chǎn)生偏移，從而影響繼電保護(hù)方向元件的正確動(dòng)作，甚至造成方向保護(hù)的錯(cuò)誤動(dòng)作。所以對(duì) PT 二次中性點(diǎn)的接地狀況應(yīng)定期檢查。而對(duì)于不符合反措要求的接線方式，應(yīng)盡快加以改正。以消除危及繼電保護(hù)安全運(yùn)行的隱患。 |
|
