邱 濤,梁英哲,劉世富
(1.山東中實(shí)易通集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250002;2.華北電力大學(xué),北京 102206;3.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250002)
按照華電淄博熱電有限公司擴(kuò)建工程的進(jìn)度,2012年9月26日進(jìn)行倒送廠用電工作,送電工作進(jìn)行的非常順利,過(guò)程中各處電壓測(cè)量值均滿足規(guī)程和設(shè)計(jì)要求。但在10月3日5號(hào)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)了6 kV VA段三相電壓不平衡、故障錄波器啟動(dòng)的問(wèn)題。
在10月3日5號(hào)機(jī)組故障錄波器啟動(dòng),6 kV VA段三相電壓不平衡,VA段零序電壓3U0在4V-6V左右波動(dòng)(圖1),零序電壓間歇性的啟動(dòng)故障錄波器;6 kV VB段三相電壓平衡,VB段零序電壓3U0正常;啟備變高壓側(cè)3U0為0.21 V左右。問(wèn)題的存在會(huì)產(chǎn)生巨大隱患,一旦零序電壓波動(dòng)引起故障跳閘,會(huì)造成5號(hào)機(jī)組全面停電,后果嚴(yán)重。
PT二次電壓回路的異常,如二次回路多點(diǎn)接地、中性點(diǎn)不接地或者不可靠接地將可能導(dǎo)致保護(hù)裝置的閉鎖(失效)、誤動(dòng)或拒動(dòng),還會(huì)造成二次系統(tǒng)向一次系統(tǒng)反充電,嚴(yán)重危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行和檢修人員的人身安全,因此《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定:電流電壓互感器二次回路有且只能有一點(diǎn)接地。
圖1 啟備變6 kV VA段3 U0波形圖
由于保護(hù)測(cè)量的各相電壓是相對(duì)于接到保護(hù)裝置中中性線的,當(dāng)接到保護(hù)中性線的電位不等于中性點(diǎn)電位時(shí),直接影響到保護(hù)對(duì)各相電壓的測(cè)量,從而影響保護(hù)的電壓測(cè)量精度,引起保護(hù)的不正確動(dòng)作。
異常問(wèn)題出現(xiàn)后,對(duì)6 kV VA段PT二次回路進(jìn)行檢查,實(shí)際用表計(jì)測(cè)量PT根部6 kV VA段PT柜電壓幅值發(fā)現(xiàn)三相電壓不平衡,A相電壓57.4 V,B相電壓57.4 V,C相電壓59.7 V,零序電壓4.7 V。確認(rèn)故障錄波器反映真實(shí)的零序電壓值。
由于三相電壓不平衡,首先考慮PT二次電壓的接地不可靠造成,檢查發(fā)現(xiàn)PT二次接地良好,啟備變?yōu)榉至炎儯? kV B段良好,A段零序電壓高,將A、B兩段PT交換后問(wèn)題一直存在,檢查電壓二次回路接線符合規(guī)程及反措要求,二次回路問(wèn)題基本排除。
將故障錄波器波形放大后發(fā)現(xiàn)A相電壓波形發(fā)生畸變,圖2所示。
圖2 啟備變6 kV VA段Ua波形放大圖
從波形很明顯的發(fā)現(xiàn)三相電壓不平衡并且A相電壓波形發(fā)生畸變[1],從而造成了零序電壓的產(chǎn)生。觀察波形,零序電壓幅值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于突變量啟動(dòng)值(2.5 V),故障錄波器諧波分析3U0的基波、2次、3次諧波均高,5次以后諧波分量很小[2]。諧波會(huì)大大增加變壓器的銅損和鐵損,降低變壓器的有效出力,特別是3次諧波及倍數(shù)次諧波對(duì)三角形連接的變壓器,會(huì)在其繞組中形成環(huán)流,使繞組過(guò)熱。
處理現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)及理論可以確認(rèn)3U0電壓波動(dòng)問(wèn)題出在接地上,由于二次接地基本排除,進(jìn)而懷疑就出現(xiàn)在一次接地上,由于不能停電排查PT一次接地及啟備變中性點(diǎn)接地電阻柜接地情況,目測(cè)一次均已經(jīng)接地,建議盡快對(duì)啟備變進(jìn)行停電進(jìn)行一次排查。
省調(diào)度中心批準(zhǔn)10月31號(hào)停啟備變,為處理3U0異?,F(xiàn)象,10月30日召開(kāi)電氣專(zhuān)業(yè)專(zhuān)題會(huì)議,組織技術(shù)人員對(duì)可疑的接地點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的排查,分別是6 kV VA段PT一次接地,啟備變中性點(diǎn)接地電阻柜內(nèi)部電阻連接,啟備變中性點(diǎn)的地是否符合設(shè)計(jì)要求,中性點(diǎn)接地電阻至啟備變中心點(diǎn)連接是否緊固。并測(cè)量中性點(diǎn)接地電阻阻值大小。
31日9時(shí),按照專(zhuān)題會(huì)議的檢查內(nèi)容進(jìn)行排查,在6 kV接地處并聯(lián)一根接地電纜;緊固中性點(diǎn)接地電阻柜內(nèi)部聯(lián)片的螺絲;電阻柜與接地扁鐵連接處由于材質(zhì)問(wèn)題,扁鐵表面與中性點(diǎn)接地柜接地不良,對(duì)扁鐵進(jìn)行打磨然后涂導(dǎo)電膏后重新連接[3]。14時(shí)點(diǎn)送電后,VA段3U0為0.002 V左右,圖3所示。
圖3 處理后啟備變6 kV VA段3U0波形圖
停電處理后,對(duì)啟備變送電后,啟備變高低壓側(cè)電壓值均滿足要求,再未出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,問(wèn)題得到圓滿解決。
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[2]朱升石.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,1995.
[3]劉萬(wàn)順.電力系統(tǒng)故障分析[M].北京:中國(guó)電力出版社,1986.
[4]GB/T 14285-2006 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S].