虎滩变10kVII 段零序电压互感器未接地故障分析

郑忠文 陈 涌 国网大连供电公司市场营销中心大连 116001

【文章摘要】

本文通过虎滩变春阳线C 相发生接地，而10kV 绝缘监察装置未动作发信号，进而进行接地故障查找、判断、分析，总结出零序电压互感器异常如何判断、查找，以及今后如何进行电压互感器检修后的验收等进行分析，目的是让变电运行人员高度重视设备的验收工作，提高对零序电压互感器的认识。

【关键词】

虎滩变；零序；接地；绝缘监察

在中性点不接地的10kV 系统中，我局现在广泛地采用了零序TV 消除谐振过电压，10kV 母线接零序TV 后，当系统发生单相接地时，非接地相TV 铁芯就不易饱和，从根本上消除了铁磁谐振问题。但是，如果零序TV 一次线圈未接地，当系统发生单相接地时，绝缘监察装置就不会动作发信号，电压指示也没有变化。虎滩变春阳线C 相发生接地，10kV 绝缘监察装置未动作发信号，就是此原因造成的。

本文通过虎滩变虎滩变10kVII 段零序电压互感器未接地故障分析，为大家在以后的变电运行工作中提供参考。如有不正之处，恳请批评指正。

1 虎滩变10kVII 段零序电压互感器未接地查找过程

2006 年10 月12 日，新起屯变电所10kV 绝缘监察装置动作发接地信号，选择为共庆线C 相接地，查找出故障点后，将接地故障段电缆停电处理，将非故障段负荷倒入联络线虎滩变春阳线带送。接地故障段电缆处理好后送电，将共庆线负荷恢复新起屯变本所带送时，新起屯变电所10kV 绝缘监察装置动作，又出现接地信号（春阳、共庆线环并倒负荷），而虎滩变没有接地信号，春阳、共庆线解列后，新起屯变电所接地信号消失。由此分析，虎滩变春阳线线路上也有接地故障，虎滩变10kV 绝缘监察装置一定有问题。

对此，我们经过分析研究，决定进行逐项排除查找。首先，在虎滩变10kVII 段母线三相验电，发现对C 相验电声光验电器不发声不闪光的现象，进一步证明虎滩变10kV 绝缘监察装置有问题。随后，通知远动、继电、仪表各专业人员到虎滩变进行查找，三个专业检查结果各自管辖设备均正常。

进一步分析，确定故障点应该在电压互感器上。有可能是10kVII 段零序电压互感器未接地或接地不良造成10kV 绝缘监察装置不动作。

联系调度将10kVII 段电压互感器进行停电，10kVII 段电压互感器手车自柜内拖出后，发现零序电压互感器一次N 端接地松动，将端子拧紧后恢复了送电。此时，现场巡线已找到接地点，故障段已退出运行，所以10kVII 段电压互感器送电后没有接地信号，但可以证明虎滩变10kV 绝缘监察装置整套设备已无故障。

2 虎滩变10kVII 段零序电压互感器N 端未接地分析如下

虎滩变具有零序电压互感器的绝缘监视系统原理接线图如图1 所示。分析计算表明，当10kV 系统发生单相接地时，非接地相电压互感器约为相电压的1.15 倍左右，与正常运行的电压差不多，没有加装10kV 零序TV 时，非接地相TV 承受的电压是1.73 倍的相电压。目前使用的TV 在如此高的电压下，大多已严重饱和，容易引起铁磁谐振。10kV 母线接零序TV 后， 当系统发生单相接地时，非接地相TV 铁芯就不易饱和，从根本上消除了铁磁谐振问题。

图:1 TV 高压中性点串接单相电压互感器的实际接线图

TV1 － 3 主电压互感器（P1 为一次绕阻，P2 为辅助绕阻， P3 为二次绕阻）；

TV4 零序电压互感器（P4 为一次绕阻，P5 为二次绕阻）；KV －电压继电器

根据图1 对具有零序TV 的绝缘监视系统的运行状态分析如下：

(1) 网络对称。

在对称网络中，电压互感器高压侧中性点与地同电位，低压侧中性点与地也是同电位；绝缘监视用相电压表指示对称电压；短路三角形电压之和为零；零序电压互感器不承受电压。“系统”反映与中性点接地绝缘监视系统一样。

(2) 网络C 相单相接地。

如图2 所示，零序电压互感器的高压侧与三相电压互感器的接地相（例如C 相）绕阻并联接地，中性点对地有零序电压Ù0 其大小为接地相电压，方向与接地相电压相反，即Ù0 ＝－ ÙC，零序电压互感器二次绕阻感应出零序电压U0，约58V。但是，电压互感器高压绕阻还是承受网络对称相电压，所以电压互感器低压侧所承受的电压与正常运行没有什么两样，线电压表指示正常电压。显然，相电压表由于叠加了零序电压Ù0，才正确反映了网络绝缘的变化。

Ùae=Ùa+Ùo=Ùa-Ùc=Ùac, Uae=100V

Ùbe=Ùb+Ùo=Ùb-Ùc=Ùbc, Ube=100V

Ùce=Ùc+Ùo=Ùc-Ùc=0, Uce=0

图（a）接线图

图（b）向量图

图2 网络单相接地及其向量图

但是，在短路三角形里，由于加在电压互感器上的电压对称，所以电压之和为零。这点，与中性点接地的绝缘监视系统大不一样。

(3) 虎滩变零序TV 一次线圈N 端未接地

由于虎滩变零序TV 一次线圈N 端接地不良，零序电压互感器的高压侧，与三相电压互感器的接地相C 相绕阻未并联接地，中性点对地没有零序电压，Ù0 大小为零，二次ÙLn 也接近零，所以虎滩变10kV 绝缘监察装置整套设备不动作。电压互感器高压绕阻还是承受网络对称相电压，所以电压互感器低压侧所承受的电压与正常运行没有什么两样，线电压表指示正常电压，相电压表由于叠加零序电压Ù0=0 ，所以也无变化。。

3 结论

（1）当变电所内采取新的技术措施、增添设备或变更接线时，对有关人员进行技术培训工作，熟悉设备正常运行和事故异常情况。

（2）电压互感器在安装、检修、试验后应严格检查核对设备接线的正确性

（3）加强对运行人员的培训，目的是让变电运行人员高度重视设备的验收工作，提高对零序电压互感器的认识。

【参考文献】

中国电力出版社，电力系统运行实用技术问答，万千云、粱惠盈

【作者简介】