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(國網溫州供電公司，浙江 溫州 325000)

1 引言

電壓電能質量普測是電能質量技術監(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果異?；虺瑯饲闆r分析中除了電網一次系統(tǒng)本身存在諧波導致測試結果超標外，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致測試結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，而10kV電壓諧波正常。2015年2月22日安排復測，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。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，測試結果與之前一致。上述幾次測試結果見表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次等奇次諧波超標且含量較高，因此初步排除電網一次系統(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進行復測，2015年4月21日再次采用LEM公司的topas1000進行復測，幾次的測試結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，基本排除電網一次系統(tǒng)本身存在諧波的可能。測試結果見表2、表3。

表1 110kV母線諧波電壓測試結果

表2 110kV進線電流測試結果

在排除電網一次系統(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果異常后，根據(jù)該變電所110kV母線PT二次側繞組情況(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，諧波含有率在國標限制范圍內。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，諧波含有率在國標限制范圍內[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)場設備接線情況

從以上測量及分析結果來看，PT二次繞組線電壓正常，相電壓畸變非常嚴重，中性點應重點關注?，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。現(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。當中性點不接地時，受電壓互感器二次負荷阻抗影響，在三相二次電壓中產生大量奇數(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，當電能表與壓變計量回路中性點斷開時，壓變二次中性點產生了位移，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 結語

電壓電能質量普測中經常會出現(xiàn)電網一次系統(tǒng)本身存在諧波原因之外導致測試結果超標的情況，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)結果異常，應組織復測。在排除電網一次系統(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致測試異?？赡苄?，最終發(fā)現(xiàn)導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].電力學報,2005,20(4):387-389.

[3] 王慶詳.電網諧波的產生及其檢測方法分析[J].電子技術應用,2009(9):181-184.

[4] 王培龍,趙素華,徐英輝.三相四線系統(tǒng)PT二次回路 N 線多點接地對 PT二次電壓降的影響以及解決辦法[J].電測與儀表,2006,43(4):23-26.

[5] 李昌良.電力系統(tǒng)諧波產生和控制方法的探討[J].四川電力技術,2008,31(4):30-33.