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相电压不平衡故障的排除

  崔国忠   2006年04月07日    浏览数:
[摘要] 在中性点不接地的三相系统中,当一相发生接地时,绝缘监视电压表显示为: 一相电压低,二相电压高。可笔者最近遇到了绝缘监示电压表显示的一相电压降低,二相电压升高的非接地故障特殊现象,为了帮助读者理解,将事件

在中性点不接地的三相系统中,当一相发生接地时,绝缘监视电压表显示为: 一相电压低,二相电压高。可笔者最近遇到了绝缘监示电压表显示的一相电压降低,二相电压升高的非接地故障特殊现象,为了帮助读者理解,将事件的经过和原因作一剖析。

       2003年9月25日,唐钢动力厂电控车间高压配电运行职工发现2号15000制氧变压室513供电线路10kVⅠ段绝缘监示电压表A、B两相相电压为6200V,C相电压为5500V、三相相电压不平衡,线电压平衡为10051V,(正常相电压指示为5800V左右)。为了查清楚接地设备,首先将变压室带的低压负荷倒向另一条供电线路供电的523线路上,故障现象依旧,再将PT柜拉出,检查各项对地绝缘情况,没有发现问题,再将高压电动机倒向523供电线路供电时,10kVI段绝缘监示电压表相电压平衡,相电压指示为5800V左右,线电压平衡,但是,10kVⅡ段又出现了绝缘监示电压表不平衡现象。由此确定了2号15000制氧变压室高压电动机极其附属设备有接地故障。电动机母线接线图如图1所示。与电动机母线联接有一组阀型避雷器和一组0.47μF电容器。先将避雷器柜拉出,绝缘监示电压表恢复正常指示状态,三相都指示为5800V左右。检查避雷器柜避雷器没有问题,用绝缘电阻表检查电容器没有问题,用电容表测量电容器容量AB两相电容器容量为0.47μF,C相电容器容量变大达到1.28μF,因此电容器容量不平衡是造成上述故障的原因。可为什么电容器一相容量变大会造成一相电压低,二相电压高的接地故障呢?我们从其工作原理分析一下。

       唐钢110kV变电站为中性点经消弧线圈接地的三相系统。由于输电线与大地之间存在着电容,各相对地就有电容电流通过,其大小决定于线路对地的电压和对地电容,正常运行时,各相对地电容是对称的,各相线路对地电容的电容电流数值也是相等的,而且相位相差120o,它们的向量和等于零,地中没有电容电流通过,中性点对地电位为零,即中性点与地电位一致。避雷器柜电容器的作用是对感应过电压做保护,它是利用电容两端的电压不能突变的特点,限制了电压上升速度,也就降低了母线上冲击波的陡度,从而降低了电动机匝间绝缘所受的冲击电压值。正常运行时,A、B、C三相都接有0.47μF电容器,三相电容量大致相等,中性点对地电位为零。实际上,对地电容与避雷器柜中电容属于并联接法。见图1所示。

相电压不平衡故障的排除

C-并联电容器; Cd-对地容; Rd-熔断器; BL-避雷器
当避雷器柜中C相容量变大后,C相容抗减小,而A、B两相总电容量没变,从而造成了中性点有位移电压出现。相量图如图2所示。使绝缘监示电压表相电压不平衡,线电压平衡的假接地的现象。

相电压不平衡故障的排除

从向量图2中可看出,C相电压比正常时低,正好反映在绝缘监示电压表上是一相电压低,二相电压高。我们可以通过仔细观察绝缘监示电压表判断是系统单相高阻接地还是外接电容器的故障。⊙

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