小電流接地系統(tǒng)是農(nóng)網(wǎng)的主要組成部分,而接地故障、鐵磁諧振、PT斷線、線路斷線是小電流接地電網(wǎng)中的常見故障,需要人工排除。發(fā)生上述故障時(shí),它們有一個(gè)共同特點(diǎn),就是發(fā)接地信號(hào)(輸電線路專指單電源單回線)。對(duì)于接地與諧振,在一些書籍和規(guī)程中說的較具體,大家比較熟悉。但在發(fā)接地信號(hào)時(shí),一些運(yùn)行人員對(duì)PT回路是否正常容易忽視,特別是對(duì)輸電線路斷線時(shí)的特征不了解,往往誤判斷為接地故障,造成不必要的接地選擇停電,并且拖延事故處理的時(shí)間。為此,有必要對(duì)后兩種故障進(jìn)行計(jì)算分析,并對(duì)各故障的特點(diǎn)進(jìn)行比較。
[b]1 故障時(shí)的電壓計(jì)算分析
[/b] 1.1 PT故障時(shí)的電壓計(jì)算分析
正常時(shí),由于3U0取自PT的變比為[img=38,44]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g1-52.gif[/img]/[img=38,41]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g2-52.gif[/img]/[img=29,35]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g3-52.gif[/img],因此PT開口三角所屬三繞組電壓Ua=Ub=Uc=100/3 V,[img=187,24]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g4-52.gif[/img]
?。?)開口三角繞組接反
一相(c相)接反時(shí),3[img=146,24]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g5-52.gif[/img]=-2[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
c[/sub],即3U[sub]
0[/sub]=66.7V;
兩相(b、c)接反時(shí),3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
a[/sub]-[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
b[/sub]-[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
c[/sub]=2[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
a[/sub],即3U[sub]
0[/sub]=66.7V。
?。?)二次中性線斷線
二次中性線斷線時(shí),由于各相二次負(fù)載相同,二次三相電壓不變,指示為Ua=Ub=Uc=100/=57.7V;當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),由于二次三相電壓所構(gòu)成的電壓三角形Δabc為等邊三角形,相同的各相二次負(fù)載所產(chǎn)生的三相對(duì)稱電壓在二次中性線斷口形成57.7V的斷口電壓,因此二次三相電壓仍不變,指示為57.7V,但開口三角電壓為100V。
?。?)一次一相(兩相)斷線
由于PT二次相間和各相均有負(fù)載,其負(fù)載阻抗所形成電路決定斷相電壓,以及三相磁路系統(tǒng)的影響,斷相電壓不為0,但要降低,其它相電壓正常。
[img=250,171]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t1-53.gif[/img]
圖1 單電源單回線斷線運(yùn)行
一相(C相)斷線時(shí),3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
a[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
b[/sub]=-[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
c[/sub],即3U0=33.3V;兩相(B、C)斷線時(shí),30=a,即3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
a[/sub]。
?。?)二次一相(兩相)斷線
由于無磁路系統(tǒng)的影響,斷相電壓比一次斷線時(shí)要低,其他相正常。
1.2 線路斷線時(shí)的電壓計(jì)算分析
?。?) 單電源單回線路一相斷線
在圖1所示系統(tǒng)中,M及N側(cè)主變中性點(diǎn)不接地或通過消弧線圈接地,當(dāng)線路MN發(fā)生A相斷線時(shí)的邊界條件為:
[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]=0;[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
B[/sub]+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
C[/sub]=0;Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]=0;Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub]=0
將上述條件用對(duì)稱分量表示:
[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]=[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
0[/sub]=0
[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
B[/sub]+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
C[/sub]=α
[sup][sup]2[/sup][/sup][img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1+α[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
0[/sub]+α[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1+α
[sup][sup]2[/sup][/sup][img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][size=2][sub]0[/sub]
[/size] ?。剑╗img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2)+2[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
0[/sub]=0
因此[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1=-[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2;[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
0[/sub]=0
而 Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]A1=(Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]+αΔ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]+α[sup]
2[/sup]Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub])/3=Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]/3
Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]A2=(Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]+α[sup]
2[/sup]Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]+αΔ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub])/3=Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]/3
Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]=(Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]+Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]+Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub])/3=Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]/3
根據(jù)上述對(duì)稱分量邊界條件,可得復(fù)合序網(wǎng)如圖2所示。在該單電源供電系統(tǒng)中,ΔA=A-0=A。在發(fā)生單相斷線后,電動(dòng)機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng),綜合正序阻抗等于負(fù)序阻抗為。由于M及N側(cè)主變中性點(diǎn)不接地或通過消弧線圈接地,故0=∞。
根據(jù)復(fù)合序網(wǎng):
[img=302,40]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g1-53.gif[/img]
因此 Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]=3Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]A2=3[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/2。
[img=249,196]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t2-53.gif[/img]
圖2 單電源單回線單相斷線復(fù)合序網(wǎng)
在A相斷線后,由于N側(cè)A相對(duì)地電容通過N側(cè)主變形成電容電流,將使M側(cè)中性點(diǎn)形成電壓偏移OM。因此N側(cè)電壓為:
[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]AN=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]AM-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM-3[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/2
=-[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/2+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]BN=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]BM-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
B[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM-0=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
B[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]CN=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]CM-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
C[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM-0=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
C[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]ON=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]AN+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]BN+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]CN=-3[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/2+3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
所以 3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM-3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]ON=3[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/2
由上式可知,A相斷線后,M、N兩側(cè)開口三角電壓向量差的模為50 V。若斷相前,三相對(duì)地電容相等,則OM與ON方向相反,M、N兩側(cè)開口三角電壓數(shù)值之和為50 V,至于兩側(cè)開口三角電壓的大小分配則取決于線路的斷線位置。當(dāng)M側(cè)出線較多,N為末端變電站時(shí),M側(cè)開口三角電壓接近0,N側(cè)開口三角電壓接近50 V,N側(cè)發(fā)出接地信號(hào),兩側(cè)電壓向量圖如圖3所示。
[img=202,218]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t3-53.gif[/img]
圖3 單電源單回線A相斷線時(shí)兩側(cè)電壓向量圖
斷線后,如M側(cè)斷線相相繼發(fā)生接地,則M側(cè)A相電壓降至0;開口三角電壓為100 V,發(fā)接地信號(hào)。N側(cè)A相電壓上升至3/2倍相電壓;開口三角電壓為150 V,發(fā)接地信號(hào)(兩側(cè)電壓向量見圖4)。
[img=208,285]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t4-53.gif[/img]
圖4 單電源單回線A相斷線M側(cè)A相接地時(shí)兩側(cè)電壓向量圖
斷線后,如N側(cè)斷線相相繼發(fā)生接地,則M側(cè)A相電壓上升至3/2倍相電壓,開口三角電壓為50 V,發(fā)接地信號(hào)。N側(cè)A相電壓降至0,開口三角電壓為0,不發(fā)接地信號(hào)(兩側(cè)電壓向量見圖5)。
[img=206,195]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t5-55.gif[/img]
圖5 單電源單回線A相斷線N側(cè)A相接地時(shí)兩側(cè)電壓向量圖
?。?)單電源單回線路兩相斷線
在圖1所示系統(tǒng)中,如線路MN發(fā)生BC相斷線時(shí)的邊界條件為:
Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]=Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]A1+Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]A2+Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]=0
[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
B[/sub]=0;[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
C[/sub]=0
而 [img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1=([img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+α[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
B[/sub]+α
[sup]2[/sup][img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]C[/sub])/3=[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/3
[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2=([img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+α
[sup]2[/sup][img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]B[/sub]+α[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
C[/sub])/3=[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/3
[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
0[/sub]=([img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
B[/sub]+[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
C[/sub])/3=[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img][sub]
A[/sub]/3
根據(jù)上述對(duì)稱分量邊界條件,可得復(fù)合序網(wǎng)如圖6所示。其參數(shù),Δ[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]-0=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub],綜合正負(fù)序阻抗為[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f3-53.gif[/img],[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f3-53.gif[/img][sub]
0[/sub]=∞。
[img=149,37]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/g1-54.gif[/img]
Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
[/sub]A2=-[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A2[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f3-53.gif[/img]=0
Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]A1=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]-[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-53.gif[/img]A1[img=13,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f3-53.gif[/img]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][size=2][sub]A[/sub]
[/size] Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]=-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
[/sub]A1=-[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][size=2][sub]A[/sub]
[/size] 因此 Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
B[/sub]-[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][size=2][sub]A[/sub]
[/size] Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
C[/sub]-[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]
[size=2][img=244,194]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t6-55.gif[/img]
[/size] 圖6 單電源單回線兩相斷線復(fù)合序圖
斷線時(shí),由于N側(cè)B、C相對(duì)地電容通過N側(cè)主變形成電容電流,將使M側(cè)中性點(diǎn)形成電壓偏移OM,其方向與A相反,則N側(cè)電壓:
[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]AN=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]AM-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
A[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]BN=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]BM-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
B[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]CN=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]CM-Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
C[/sub]=[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]ON=[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]AN+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]BN+[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]CN=3[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][sub]
A[/sub]+3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM
所以 3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]ON-3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM=3[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img][size=2][sub]A[/sub]
[/size] 若斷相前,三相對(duì)地電容相等,則B、C相斷線后,OM與ON方向相反,即M、N兩側(cè)開口三角電壓數(shù)值之和為100 V,至于兩側(cè)開口三角電壓的大小分配則取決于線路的斷線位置。當(dāng)M側(cè)出線較多,N為末端變電站時(shí),M側(cè)開口三角電壓接近0,N側(cè)開口三角電壓接近100 V,N側(cè)發(fā)出接地信號(hào)。兩側(cè)電壓向量圖如圖7所示。由于N側(cè)A、B、C三相與M側(cè)A相電位相等,因此當(dāng)斷線相相繼發(fā)生單相接地時(shí),其電壓很容易從向量圖中求出。
[img=188,252]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/t7-55.gif[/img]
圖7 單電源單回線BC兩相斷線時(shí)兩側(cè)電壓向量圖
?。?)單電源雙回線路斷線
由于斷線后,另一回線路保持著正常的電氣聯(lián)系,在復(fù)合序網(wǎng)中,兩側(cè)的電勢(shì)差Δ等于負(fù)荷電流在單回運(yùn)行時(shí)線路上的壓降,而Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]<Δ[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img],則每回線路兩端間的零序電壓為Δ[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img][sub]
0[/sub]/2<Δ[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img]/2。因線路兩側(cè)的零序電壓小于線路兩端間的零序電壓,若單回運(yùn)行最大負(fù)荷時(shí)的線路壓降最大為額定電壓的30%,則線路兩側(cè)的開口三角電壓小于15 V,而接地繼電器的整定動(dòng)作電壓為15~30 V,因此不會(huì)發(fā)出接地信號(hào)。
?。?) 雙電源線路斷線
對(duì)于雙回線路,其結(jié)果與單電源雙回線路類似,不會(huì)發(fā)接地信號(hào)。對(duì)于單回線路,其計(jì)算方法與單電源單回線路類似。
單相斷線時(shí):3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM-[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]ON≈3Δ[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img]/2(約等于是因?yàn)檎?、?fù)序阻抗不相等)
兩相斷線時(shí):3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]ON-3[img=15,21]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f-52.gif[/img]OM=3Δ[img=13,22]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9904/image/f2-53.gif[/img]
單相斷線后,若兩側(cè)電源電勢(shì)差小于額定電壓的30%,或兩相斷線后,兩側(cè)電源電勢(shì)差小于額定電壓的15%,均不會(huì)發(fā)接地信號(hào)。
[b]2 故障判斷
[/b] 綜上所述,在發(fā)接地信號(hào)時(shí),不同的故障類型及不同的故障性質(zhì),其三相電壓及開口三角電壓具有不同的特點(diǎn).
2.1 單相接地
金屬性一相接地:一相電壓為零,另兩相電壓上升為線電壓,開口三角電壓等于100 V。
非金屬性接地:一相電壓低,不為零;另兩相電壓上升,接近線電壓,開口三角電壓小于100 V。
2.2 鐵磁諧振
分頻諧振:三相電壓依次輪換升高,且電壓表指針在同范圍內(nèi)出現(xiàn)低頻擺動(dòng),一般不超過2倍相電壓,開口三角電壓一般小于100 V。
基波諧振:一相(兩相)電壓降低,不為零;另兩相(一相)電壓升高,大于線電壓,一般不超過3倍相電壓,開口三角電壓小于100 V。
高頻諧振:三相電壓同時(shí)升高,升高數(shù)值大于線電壓,一般不超過3~3.5倍相電壓。開口三角電壓大于100 V。
2.3 PT斷線
?。?)開口三角繞組一相或兩相接反:三相電壓正常,開口三角電壓等于66.7V。
?。?)二次中性線斷線,同時(shí)一次系統(tǒng)單相接地:三相電壓不變,開口三角電壓等于100 V。
?。?)一次一相(兩相)斷線:一相(兩相)電壓降低,其他相電壓正常,開口三角電壓等于33.3 V。
2.4 單電源單回線路斷線及相繼接地
(1)單相斷線:電源側(cè)一相電壓上升,小于3/2倍相電壓;兩相電壓下降,大于0.866倍相電壓;對(duì)于末端線路斷線,其變化幅度不大。負(fù)荷側(cè)一相電壓降低,小于0.5倍相電壓;另兩相電壓降低,大于0.866倍相電壓,對(duì)于末端線路斷線,其變化幅度不大。兩側(cè)開口三角電壓之和為50 V(設(shè)斷線前三相對(duì)地電容相等),當(dāng)為末端線路斷線時(shí),電源側(cè)接近0,負(fù)荷側(cè)接近50 V。
?。?)單相斷線且電源側(cè)相繼接地:電源側(cè)一相電壓為0,另兩相電壓上升為線電壓,開口三角電壓等于100 V。負(fù)荷側(cè)一相電壓上升為3/2倍相電壓,另兩相上升為線電壓,開口三角電壓等于150 V。
(3)單相斷線且負(fù)荷側(cè)相繼接地:電源側(cè)一相電壓上升為3/2倍相電壓,另兩相電壓下降為0.866倍相電壓,開口三角電壓等于50 V。負(fù)荷側(cè)一相電壓下降為0,另兩相電壓下降為0.866倍相電壓,開口三角電壓等于0。
?。?)兩相斷線:電源側(cè)一相電壓降低,另兩相電壓上升,對(duì)于末端線路斷線,其變化幅度不大。負(fù)荷側(cè)三相電壓降低,對(duì)于末端線路斷線,其變化幅度不大。兩側(cè)開口三角電壓之和為100 V,當(dāng)為末端線路斷線時(shí),電源側(cè)接近0,負(fù)荷側(cè)接近100 V。
(5)兩相斷線且電源側(cè)相繼單相接地:電源側(cè)一相電壓為0,另兩相電壓上升為線電壓,開口三角電壓等于100 V。負(fù)荷側(cè)三相電壓上升為線電壓,開口三角電壓等于173 V。
?。?)兩相斷線且負(fù)荷側(cè)相繼接地:電源側(cè)一相電壓為0,另兩相電壓上升為線電壓,開口三角電壓等于100 V。負(fù)荷側(cè)三相電壓下降為0,開口三角電壓等于0。
總的來說,PT斷線在某一時(shí)刻一般只發(fā)生在一個(gè)變電站的一段母線。單相接地時(shí),整個(gè)小電流接地系統(tǒng)都將發(fā)生相同的電壓變化;線路斷線時(shí),其兩側(cè)電壓有較大區(qū)別,線路電流也有明顯變化;而鐵磁諧振,其電壓變化特征特別突出。另外,幾種故障同時(shí)發(fā)生也是常見的,以PT斷線與其他類型的故障同時(shí)發(fā)生的幾率大。目前,大多數(shù)變電站未裝設(shè)接地保護(hù)選線裝置,需要進(jìn)行人工判斷,并需要人工排除故障。為此,在發(fā)接地信號(hào)時(shí),正確地判斷故障的類型和性質(zhì)是關(guān)鍵。首先,要根據(jù)變電站內(nèi)并列運(yùn)行的各段母線三相相電壓及開口三角電壓進(jìn)行初步判斷;其次要詢問其他變電站的異常情況,并進(jìn)一步觀察消弧線圈的儀表指示、線電壓、三相電流是否正常;必要時(shí)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查,如PT熔斷器、PT刀閘輔助接點(diǎn)是否完好,用驗(yàn)電器驗(yàn)電等,只要掌握了以上基本原理和特征,不斷積累故障分析的經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際工作中靈活運(yùn)用,故障類型不難判斷。