110kV变压器缺相运行的分析

1、110kV变压器缺相运行的分析摘 要：用对称分量法和过电压理论分析中性点不接地110kV Yd11变压器高压侧单相断线时低压侧电压、电流特征，并找出其规律，得出结论，为调度人员及时根据故障现象特征隔 离故障点，调整运行方式，从而确保了地区电网供电的质量和可靠性。关键词：变压器缺相运行1. 引言县级电网的110kV变电所大多为终端变电所，110kV变压器大多处于中性点不接地运行状态，当 110kV线路单相断线时，线路保护和变压器保护不会动作，但 10kV侧电压、电流异常，有些特征类似10kV单相接地。本文主要分析了110kV线路单相断线时变压器10kV侧电压、电流的特征，帮助运行、调度人员及时对

2、运行异常定性和排除。2. 模型与参数2.1模型X C I1 X ( 1) =X ( | =X < |)7) = X 4E=X(B> = X 2=图(1) 110kV线路单相断线系统模型线路中间A相QKM线，断口两端距离较近，即Zqk - 02.2序网图参数：UkZ( 1)=Z( 2)=j (X1+X2+X3+X4+K =j X ，电压基准值为 E。3. 线路电流计算4-p-103=j M - Iot =0 ;盘）二-存& :fiJ?j. B注：正常运行中三相电流大小为 E/X。单相断线后，健全两相电流方向相反且比正常时略小。4. 断口电压4.1断口 QK三序电压为U(i)=

3、 Uo = tkro = icD * Zo = j ? *4.2 A相断口电压为 U QK . A = U (1J 4- U(z) + U on5. F1母线（110kV母线）电压的计算5.1 F1母线三序电压U Fia)= Im * j (X4 + Xd) = - 土 * j (X44Xb) = e "J 2X2XUfi=* j (X4tXd) =卷j- * J (X4hXd)= -E J AX4+Xd-HU Fi（n） = 一 U（id=歹5.2 F1母线三相电压J Fl. AU Fl-CV5E_E_2W Xd2XX4-Xd2X02E2注：单相断线后，nokv母线3Ul与世，该值

4、可以作为变压器零序电压保护整定的依据 之一6. F2母线（10kV母线）电压的分析计算6.1 F1母线三相电压近似值即，110kV母线电压健全相仍保持正常状态。后续计算以该近似进行。6.2 F1 母线、F2母线三序电压关系6.2.1 正序、负序电压由于变压器为 Y/ , d11接线，所以对于正序、负序分量有- J3O0-U F2(u q U fi】j eLftpsoJ L°F m jM6.2.2零序电压1） F2母线零序电压的产生由于变压器110kV侧中性点不接地，零序阻抗8,零序电流为0,零序电压通过高低压绕组间电容和低压侧三相对地电容所组成的电容传递回路传递至10kV侧，使10k

5、V侧三相出现相同的零序传递电压Ua0, Ub0, Uc0。如图（3 ）。lOkV 侧1 lOkVfUC12图（3）绕组间电容传递电压.C12UF23J - U Fl m3C 11 C12_ R 顷N 3Cu i Ciz该电压是llQkV侧标幺值，换算到1CKV侧为eC12Ufjcoj -才2 3Co + CI2110102） F2母线零序电压最大值情况为分析低压侧零序电压的大小，以一台 SZ9-40000/110器空载时，C2q 4000PF, 3G Q 12000PF,有变压器为例，最恶劣情形，变压C1Z3CO + C12110 本1011二*1 1 二&24 1183） F2母线零

6、序电压一般情况3G 7000PF, 1 公里 10kV 电缆线路 3G280000PF。以1公里10kV无架空地线单回线路SZ9-40000/110变压器10kV侧有10公里无架空地线单回线路负荷为例计算。C2* 4000PF,3G q 82000PF,有C12110F4EUf2(0)-= 率一*11= - 3Co +C12102824所以，一般情况下，变压器低压有负载线路时，高压侧单相断线时，由于3G较大，低压侧零序传递电压较小，小于 0.25E。6.3分析在该情况下进行。6.3结合6.2.1和6.2.2的分析，对低压侧三相电压向量分析如下。低压侧零序传递电压取0.25 E。1）低压侧A相电

7、压图（4）高压A相电压序分量2）低压侧B相电压图（5）高压B相电压序分量3）低压侧C相电压图（6）高压C相电压序分量7. F2母线（10kV母线）电压的分析计算结论根据以上分析，一般情况下， 110kV线路单相断线时，终端 110kV变电所的10kV母线电 压特征为：两相对地电压降低， 降低到正常电压的一半左右， 一相对地电压升高， 比正常运 行电压略高。降低两相相位相同。同时，10kV母线有零序电压产生。8. F2母线（10kV母线）电流的分析计算8.1根据“3.线路电流计算” ，110kV线路单相断线时，110kV线路电流为-L 匹I A = 0： Ib - - Ic = - 3 林=I皿

8、- J2X 3 1 .乓 -J I . Iro） =08.2由于变压器为 Y/ , d11接线，所以10kV母线A相三序电流为I Fact) = t e30 -冬e12°°3I F2(2) - I C2) e 30 -3I F2C0) = 08.3 10kV母线三相电流为*-EEl 二-1二五-23 E1B =&4正常运行时，ICkV母线三相电流大小为 号二i .9. 结论110kV 线路单相断线时，终端 110kV变压器不接地，终端变电所 10kV母线的电压和电流 特征如表（1）。设正常时相电压为 U,相电流为i。断线相UaUbUcIaIbIcA约U/2U略高约U

9、/2i/2ii/2B约U/2约U/2U略高i/2i/2iCU略高约U/2约U/2ii/2i/2表（1）10. 应用2005年8月6日，某110kV变电站110kV进线C相断线，时间为 10 : 0011: 15,当时站内10kV电流和电压情况如表（2）因该变电站10kV线路较多，10kV母线的零序电压略有升高，但没有触发接地告警信号。时间主变10kV电流（A）10kV母线电压（kV）A相电流B相电流C相电流A相电压B相电压C相电压零序电压10:50409.57395.51400.786.066.0960.4410:55202.1598.44101.921.0711:00145.970.3173.836.183.023.280.4411:05142.3868.5572.076.13