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(國網(wǎng)溫州供電公司，浙江 溫州 325000)

1 引言

電壓電能質(zhì)量普測是電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督重要工作之一，各單位每月常態(tài)開展。在對變電所母線諧波測試結(jié)果異常或超標(biāo)情況分析中除了電網(wǎng)一次系統(tǒng)本身存在諧波導(dǎo)致測試結(jié)果超標(biāo)外，還存在由于測試方法錯誤或母線壓變二次繞組接線不正確不規(guī)范導(dǎo)致的諧波電壓異常[1-2]。本文將對一起由于母線壓變二次繞組接線不正確導(dǎo)致測試結(jié)果異常的案例進行分析。

2 異常情況簡述

本地市局縣郊某110kV變電所由一座220kV變電所線的雙回110kV線路供電，共有2臺主變，110kV母線為單母分段接線。110kV母線壓變二次側(cè)分別包括保護繞組、測量繞組、3U0繞組共3個繞組。2014年12月采用德國GM諧波測試儀MAVOWATT30(采用三相四線制接線，各電壓通道均為獨立采樣通道)對該變電所開展電能質(zhì)量測試時發(fā)現(xiàn)110kV I段和II段母線電壓3次、5次、9次等奇次諧波超標(biāo)，而10kV電壓諧波正常。2015年2月22日安排復(fù)測，采用同一儀器分別測試10kV母線和110kV母線電壓諧波，測試結(jié)果反映10kV電壓諧波正常，而110kV壓變二次電壓3次、9次等奇次諧波仍舊超標(biāo)。2015年4月21日采用LEM公司的topas1000再次對該變電所110kV母線諧波測試，測試結(jié)果與之前一致。上述幾次測試結(jié)果見表1。

3 異常情況分析

由于該110kV變電所2014年12月測試結(jié)果顯示10kV母線電壓諧波含量正常，110kV I段和II段母線電壓3次、5次、9次等奇次諧波超標(biāo)且含量較高，因此初步排除電網(wǎng)一次系統(tǒng)本身存在諧波的可能。2015年2月22日采用德國GM諧波測試儀MAVOWATT30進行復(fù)測，2015年4月21日再次采用LEM公司的topas1000進行復(fù)測，幾次的測試結(jié)果與第一次測試情況一致。因此排除了測試人員、測試方法、測試儀器不同等原因造成測量結(jié)果異常的可能性。為進一步明確一次系統(tǒng)諧波情況，2015年4月21日分別對該110kV變電所110kV進線電流及其上級220kV變電所的110kV母線電壓進行諧波測試，測試結(jié)果表明進線電流、上級220kV變電所110kV母線電壓諧波含量均正常，基本排除電網(wǎng)一次系統(tǒng)本身存在諧波的可能。測試結(jié)果見表2、表3。

表1 110kV母線諧波電壓測試結(jié)果

表2 110kV進線電流測試結(jié)果

在排除電網(wǎng)一次系統(tǒng)本身存在諧波及由于測試人員、測試方法、測試儀器不同等原因造成測量結(jié)果異常后，根據(jù)該變電所110kV母線PT二次側(cè)繞組情況(分別包括保護繞組、測量繞組、3U0繞組共3個)，現(xiàn)場分別對該110kV變電所110kV母線壓變二次保護繞組和測量繞組電壓信號進行測試[3-4]。保護繞組電壓信號測試情況如下：110kV I、II段母線PT二次保護繞組電壓信號取自公共測控屏，對其波形及頻譜分析顯示電壓波形正常，諧波含有率在國標(biāo)限制范圍內(nèi)。測量繞組電壓信號測試情況如下：110kV I、II段母線PT二次測量繞組電壓信號取自電度表屏，對其波形及頻譜分析顯示相電壓波形明顯畸變(其中3次諧波含有率高達20%)，線電壓波形正常，諧波含有率在國標(biāo)限制范圍內(nèi)[5]。110kV I、II段母線PT二次測量繞組電壓信號波形及頻譜見圖1、圖2。

表3 上級220kV變電所的110kV母線諧波電壓測試結(jié)果

圖1 110kV I、II段母線PT二次測量繞組相電壓信號波形及頻譜

圖2 110kV I、II段母線PT二次測量繞組線電壓信號波形

4 現(xiàn)場設(shè)備接線情況

從以上測量及分析結(jié)果來看，PT二次繞組線電壓正常，相電壓畸變非常嚴(yán)重，中性點應(yīng)重點關(guān)注?，F(xiàn)場查看母線壓變端子箱發(fā)現(xiàn)保護繞組中性線N600有接至保護室，如圖3所示。而測量繞組中性線N600未引出，如圖4所示，進一步查看發(fā)現(xiàn)電度表屏中N600取自接地點。查看壓變二次接線圖發(fā)現(xiàn)圖紙中測量繞組的N600與保護繞組的N600短接，而現(xiàn)場接線與圖紙不符。檢查I、II段母線壓變二次接線均如此?，F(xiàn)場將測量繞組的N600與保護繞組的N600短接后，測試電度表屏PT二次測量繞組電壓波形，波形恢復(fù)正常。

5 原因分析

110kV系統(tǒng)為中性點接地系統(tǒng)，正常情況下二次繞組中性點接地時，中性點為地電位，電壓互感器自身二次阻抗較小 ，由于中性點接地，系統(tǒng)三相二次電壓為對稱，電壓正常。當(dāng)中性點不接地時，受電壓互感器二次負(fù)荷阻抗影響，在三相二次電壓中產(chǎn)生大量奇數(shù)諧波，尤以三次諧波為主，同時在電壓互感器二次回路中性點發(fā)生零點漂移，因而出現(xiàn)壓變二次電壓異常。

圖3 110kV I段母線壓變端子排保護部分圖

圖4 110KV母線壓變端子排測量部分圖

此外，當(dāng)電能表與壓變計量回路中性點斷開時，壓變二次中性點產(chǎn)生了位移，此時電能表的三相電壓中僅僅含有正序電壓分量和負(fù)序電壓分量，而不含有零序電壓分量，且電壓互感器三相的計量繞組二次負(fù)荷很難完全對稱，電壓互感器二次各項壓降不同，從而影響了表記精確度[1]。

6 結(jié)語

電壓電能質(zhì)量普測中經(jīng)常會出現(xiàn)電網(wǎng)一次系統(tǒng)本身存在諧波原因之外導(dǎo)致測試結(jié)果超標(biāo)的情況，母線壓變二次繞組接線不正確不規(guī)范是重要的原因之一。結(jié)合對本案例的分析及解決措施，提出以下幾點建議為今后避免及判斷此類異常提供參考：

(1)加強對變電站母線壓變二次繞組接線情況現(xiàn)場檢查，對不符合要求的接線進行整改。杜絕二次繞組接線不符合規(guī)范造成電壓波形畸變，避免電壓波形畸變對各類計量表計或保護裝置的安全、穩(wěn)定運行造成影響。

(2)諧波測試中發(fā)現(xiàn)結(jié)果異常，應(yīng)組織復(fù)測。在排除電網(wǎng)一次系統(tǒng)本身存在諧波的情況后，通過采用不同的測試方法及測試儀器、采用不同的壓變二次繞組測量、測試相電壓及線電壓等方法逐步排除各種導(dǎo)致測試異?？赡苄?，最終發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致測試異常的原因并加以解決。

[1] 張帆,李一泉,袁亮榮,等.電壓互感器二次回路接地研究[J].廣東電力,2008,21(4):5-9.

[2] 成小勝,成峰波,成軍蒲.N600 不正確接線的分析[J].電力學(xué)報,2005,20(4):387-389.

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