中性点不接地系统电压不平衡的几种现象分析

摘要：在变电站运行值班中，对于中性点不接地系统值班员常会遇到一些电压表输出不平衡的情况。若我们对这方面认识不足，往往会因为查找时间过长而耽误送电，因电压不平衡而误认为接地情况者，找不到问题之所在，却做许多无用功；另一方面也可能因为未能及时找到接地点，而引起扩大事故。所以，就这个问题有必要进行一些分析探讨。

关键词：中性点不接地系统 电压不平衡 现象分析
1　前言
　　在变电站运行值班中，对于中性点不接地系统值班员常会遇到一些电压表输出不平衡的情况。若我们对这方面认识不足，往往会因为查找时间过长而耽误送电，因电压不平衡而误认为接地情况者，找不到问题之所在，却做许多无用功；另一方面也可能因为未能及时找到接地点，而引起扩大事故。所以，就这个问题有必要进行一些分析探讨。
2　一般情况下电压不平衡的分析
　　2.1中性点不接地系统电压不平衡，可能是由于保险烧断而造成，即高压保险熔断，熔断相电压降低，但不为零。由于PT还会有一定的感应电压，所以其电压并不为零而其余两相为正常电压，其向量角为120。，同时由于断相造成三相电压不平衡，故开口三角形处也会产生不平衡电压，即有零序电压，例如：C相高压保险烧断，矢量合成结果见图1，零序电压大约为33V左右，故能起动接地装置，发出接地信号。
　　变电站低压保险熔断时，与高压保险之不同在于：一次三相电压仍平衡，故开口三角形没有电压，因而不会发出接地信号，其它现象均同高压保险熔断的情况。
　　2.2当线路或带电设备上某点发生金属性接地时(如A相)，接地相与大地同电位，两正常相的对地电压数值上升为线电压，产生严重的中性点位移。中性点位移电压的方向与接地相电压在同一直线上，与接地相电压方向相反，大小相等，如图2。

图1　C相断相时电压向量图

图2　A相接地时电压向量图
　　特别值得注意的是我们所说的接地并不单指线路接地，当线路拉路检查后仍未能消除接地故障，则应怀疑到本站设备有接地，例如避雷器、电压互感器、甚至变压器接地。由于没有充分重视接地问题，未按规程执行(接地两小时仍未消除则要停下主变压器)，曾使我局长塘变电站主变压器烧毁。
2.3综合以上三种情况，可归纳中性点不接地系统电压表所反映不平衡电压时的故障区别如表1。
表1　中性点不接地系统故障判别表
故障性质相　　　别有无接
地信号
ABC
C相接地线电压线电压0有
C相高压
保险熔断相电压相电压降低很多有
C相低压
保险熔断相电压相电压降低很多无

3　4PT电压不平衡输出分析
　　3.1拉堡变10kVPT由原来JDZJ型电压互感器改为：将其一、二次中性点由原直接接地改为串联一台JDJ型电压互感器(T2)的一次绕组接地，通常我们称为4PT，正确接线如图3所示。

图3　4PT正确接线图
　　此种接线的目的是为了防止系统发生单相接地或其它原因使电压互感器铁芯饱合，引起谐振过电压，保险易熔断。在改为径4PT接地前4个月时间里，10kVPT共烧断三次，共9根保险；而改接后一直未烧过保险。
　　3.2正常情况下，电压互感器二次侧a-o，b-o，c-o分别接入相对地绝缘监视电压表，零序电压断电器接在t2互感器二次侧X′-O间。采用这种接线，正常情况下，T1互感器只反映正序电压
a、b、c，(电压向量图见图4)，三相电压大小相等，相位差120°，中性点电位为零，也就是Ux’＝0。而A相金属性接地时，向量图如图5所示，即：Ux’＝Uo＝Ua，此时零序继电器YJ两端有电压，即可发出接地信号，而b相电压表反映的数值应为Vb＝Ub＋Ux＝Uab＝Ub，即等于线电压，C相电压表Vc＝Uc＋Ux＝Uac＝Uc也等于线电压。

图4　正常情况下4PT电压向量图

图5　A相接地时4PT电压向量图


4　4PT接线错误引起电压表错误反映分析
　　拉堡变改为径4PT接地后，其接地时所反映的则不同于上述所分析，其三相电压仍平衡，且为三相相电压。故障所表现的现象
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