電力系統(tǒng)中的35 kV系統(tǒng)是不接地或經(jīng)消弧線圈接地。35 kV系統(tǒng)電壓異常情況非常普遍,原因也很多,如何準(zhǔn)確判斷和處理,對相應(yīng)的調(diào)度運行部門至關(guān)重要。
1 35 kV系統(tǒng)出現(xiàn)電壓異常的原因及表現(xiàn)形式
35 kV系統(tǒng)電壓異??蓺w納為以下7種:
(1)高壓熔絲熔斷。在一相、二相或三相高壓熔絲熔斷時,熔斷相二次電壓將顯著降低,并發(fā)出“母線接地”信號。在未完全熔斷時,可能不會發(fā)出“母線接地”信號。
(2)單相接地。當(dāng)單相接地時,接地相電壓接近于0,其余兩相相電壓升高為線電壓,并發(fā)出“母線接地”信號(電壓取自開口三角電壓3 U0)。
(3)諧振。三相電壓異常升高,表計可能達(dá)到滿刻度,三相電壓基本平衡,一般不會發(fā)出“母線接地”信號。母線壓變會發(fā)出嗡嗡聲。理論計算說明,過電壓一般不超過1.5~2倍相電壓,個別高達(dá)3.5倍。持續(xù)時間十分之幾秒至一直存在。
(4)低壓熔絲熔斷。二次電壓將顯著降低,不會發(fā)出“母線接地”信號。
(5)二次電壓回路異常。特指母線壓變及以下回路異常。發(fā)生這種現(xiàn)象時,電壓情況無法預(yù)測。其形成原因通常有二次小線燒斷,碰線,回路接錯,表計異常等。
(6)消弧線圈檔位不適當(dāng)。有些110 kV變電所裝有35 kV中性點消弧線圈,在檔位不適當(dāng)時(通常調(diào)檔后發(fā)生異常),三相電壓不平衡,但差別不大,接地信號有可能發(fā)出。這時,相關(guān)變電所的電壓可能都不一致。
(7)線路斷相??煞忠幌嗳蹟嗪投嗳蹟啵?fù)荷側(cè)變電所母線電壓異常的判別較困難。實際運行中發(fā)生概率較小。
上述7種情況,是單一原因引起電壓異常時的特征,可用作判斷處理的根據(jù)。其中第6種只有在經(jīng)消弧線圈接地的變電所可能存在,判斷較易,處理簡單。第7種情況處理上與單相接地相同,因此,下面分析主要以前5種原因為主。
作為每一個運行人員,尤其是調(diào)度員,應(yīng)掌握這些特征,以準(zhǔn)確判斷,快速處理運行中可能出現(xiàn)的各種異常。單一特征的判斷相對容易,兩種及以上情況復(fù)合性故障引起的電壓異常,判斷與處理較為復(fù)雜。如單相接地或諧振常常伴有高壓熔絲熔斷和低壓熔絲熔斷。而高壓熔絲不完全熔斷時,接地信號是否發(fā)出,取決于接地信號的二次電壓整定值和熔絲熔斷程度。從實際運行情況看,電壓異常時,常出現(xiàn)二次回路異常,此時電壓高低與接地信號是否發(fā)出,參考價值不大。尋找排查規(guī)律,對電壓異常處理尤為重要。
2 判斷分析方法
在二次電壓表以上回路的任何異常,都有可能導(dǎo)致測量電壓異常。電壓異常可分為兩類。
(1)測量回路異常:35 kV母線壓變閘刀以下電壓異常,一次電壓實際正常。通常最可能發(fā)生的有:高壓熔絲,低壓熔絲熔斷,二次回路異常。
(2)母線電壓異常:35 kV母線壓變閘刀以上電壓都異常??煞譃橹C振、單相接地、斷相、消弧線圈檔位不當(dāng)。也不排除同時有測量回路異常。
當(dāng)運行值班員匯報35 kV母線電壓異常時,實際上可能還有其他信號,如交流回路斷線,保護(hù)裝置異常等。首先應(yīng)檢查變電所內(nèi)設(shè)備有無異常,檢查無異后,應(yīng)進(jìn)一步了解:
(1)A、B、C三相相電壓。
(2)母線接地信號有無發(fā)出。
(3)了解相關(guān)變電所(本文特指有共同35 kV電源的變電所,如35 kV出線對側(cè)的變電所,下同)的電壓情況,及35 kV母線并列運行時另一段母線電壓是否異常。
上述三點可稱“三要素”。其中,第三條用以判別是母線電壓異?;驕y量回路異常,如相關(guān)變電所電壓正常,就是測量回路異常;反之則為母線電壓異常。
3 處理方法
3.1 測量回路異常的處理
測量回路異常處理比較簡單。只要先換一下低壓熔絲,觀察電壓是否正常。如仍異常,可以將母線壓變改檢修,更換高壓熔絲。換高壓熔絲后,電壓仍異常,則判定為二次電壓回路異常。
3.2 母線電壓異常的處理
應(yīng)先消除諧振、單相接地后(二者不會同時產(chǎn)生),再處理其他異常。按“三要素”,判斷出是單相接地還是諧振。如無法確定,可按以下步驟:
3.2.1消除母線電壓異常
可采用將電網(wǎng)解列或并列方法來實現(xiàn),通常采用拉力(或合上)35 kV母分開關(guān),這是一個非常實用的辦法??梢宰岆妷寒惓T蜓杆?ldquo;浮出水面”。如有諧振,則諧振會消失。根據(jù)電壓的變化,還可以區(qū)分單相接地還是高壓熔絲熔斷。這樣就縮了查找范圍。下面分兩種情況說明:
(1)35 kV母線正常是分列運行時(即35 kV母分開關(guān)熱備用),可以合上35 kV母分開關(guān),按該段母線電壓情況作以下分析:
1)電壓降至正常,說明諧振消失;
2)電壓降至正常電壓以下,說明諧振消失,可能同時有熔絲熔斷;
3)異常電壓“殃及”另一段母線(升高),說明存在單相接地;
4)電壓基本不變,說明有高壓熔絲或低壓熔絲熔斷。
(2)35 kV母線正常是并列運行時(即35 kV母分開關(guān)運行),可以拉開35 kV母分開關(guān),將母線分段處理,這時可以排除諧振,檢查低壓熔絲是否完好,再根據(jù)相關(guān)變電所電壓情況,容易分清有無單相接地,哪段母線接地,并按單相接地處理方法消除。
3.2.2 消除測量回路異常
如上述方法還不能恢復(fù)正常,可采取更換高壓熔絲。電壓仍異常,則判定為二次電壓回路異常。
上述方法適用于有2臺主變的變電所,如果只有1臺主變,則可以通過合上35 kV聯(lián)絡(luò)線,來達(dá)到同樣目的。10 kV系統(tǒng)也可以參照解決。上述步驟可用圖2表示。
從以上分析可知,可采取的處理次序為:諧振、低壓熔絲熔斷、單相接地、高壓熔絲熔斷,二次回路異常。
造成電壓異常的情況還有可能如母線壓變接觸不良等很特別情況。也還可能幾種原因混在一起,但也可按上述思路查找。如仍無法弄清異常原因,將異常部分退出運行,交給檢修人員處理。作為調(diào)度及運行人員,判斷出異常原因在母線壓變及以下回路,并恢復(fù)系統(tǒng)電壓正常即可。
4 35 kV電壓顯示異常的判斷實例
實例1某110 kV變電所(正常并列運行)。
現(xiàn)象:Ⅰ段電壓Ua=0 kV,Ub=37 kV,Uc=34 kV;Ⅱ段電壓Ua=28 kV Ub=37 kVUc=22 kV“Ⅰ段,Ⅱ段母線接地”。
處理:拉開35 kV母分開關(guān)后,電壓顯示為:
Ⅰ段電壓Ua=22 kV,Ub=22 kV,Uc=21kV;Ⅱ段電壓Ua=28 kV Ub=27 kV Uc=21 kV“Ⅱ段母線接地”。
表明Ⅰ段正常,接地在Ⅱ段。檢查發(fā)現(xiàn),35kVⅡ段母線壓變A,C相低壓熔絲熔斷,更換低壓熔絲后,Ⅱ段電壓Ua=3 kV,Ub=36 kV,Uc=33 kV,表明A相接地。試?yán)蚨紊铣霈F(xiàn)發(fā)現(xiàn),接地在蘭黃3526線路。
現(xiàn)象:Ⅱ段電壓Ua=25 kV,Ub=27 kV,Uc=13 kV母線接地,出線變電所電壓正常。
處理:從相關(guān)變電所電壓正常判斷,應(yīng)為Ⅱ段壓變高壓熔絲熔斷,但電壓升高屬反常。
為防萬一合上35 kV母分開關(guān),電壓值仍不變,可以徹底排除單相接地和諧振。檢查低壓熔絲完好,更換Ⅱ段壓變高壓熔絲后,電壓不變。只可能是二次回路異常,經(jīng)查發(fā)現(xiàn)確實是二次小線已燒熔。
最后判斷結(jié)果是Ⅱ段壓變B相高壓熔絲熔斷(當(dāng)時值班員換上了仍是已熔斷的熔絲),同時二次回路異常。