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石堡站站用变压器核相异常分析

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（广东电网有限责任公司韶关供电局广东韶关512000）

摘要：站用变压器作为站内设备操作控制、照明、直流充电装置、检修电源、人员生活等的电源来源，它的正常与否对于变电站的安全稳定运行具有举足轻重的作用[1]。本文在站用变系统改造后，两台站变核相发生异常的情况下，通过分析变压器联接图、异常数据、电压相量图等查明异常原因，并成功解决核相异常问题。

关键词：ZnYn11型站用变；低压侧向量图；高压侧向量图

1异常发现

2017年4月7日，110kV石堡站10kVF12大邱麻线线路及#2站变停电，F12大邱麻线5124刀闸T接新电缆头及电缆试验，石堡站#2站变由F18渡头线转接至F12大邱麻线（如图一）。19：57工作结束，调度下令将#2站变送电，送电后对#2站变核相，在#1站变兼接地变变低进线与#2站变低进线核对相序，测得：a-a’226V、a-b’453V、a-c’223V；b-a’456V、b-b’226V、b-c’232V；c-a’230V、c-b’226V、c-c’455V。（a，b，c代表#1站变低压侧，a’，b’，c’代表#2站变低压侧）韶关监控下令将#2站变转为冷备用，将10kVF12大邱麻线转为空载运行状态。等待曲江局处理。

图一：石堡站系统接线图

2低压侧向量图分析

1）低压侧向量图

（1）由于#1站变兼接地变运行正常，没有改动，则以#1站变兼接地变低压侧为参考量（图二蓝色箭头）。

（2）根据测量数据画出#2站变向量图（图二红色箭头）。a’与b方向；b’与a反向；c’与c反向。

2）低压侧向量图分析：

（1）a有a’夹角为60度

（2）#2站变低压侧相序为负序

图二：两台站变低压侧向量图

3Z型接地变压器简介

Z型接地变压器，在结构上与普通三相芯式电力变压器相同，只是每相铁芯上的绕组分为上，下等匝数的两部分，接成曲折形连接。根据接线方式不同又分为ZnYn11（图三）和ZnYn1（图四）两种形式。

图三：ZnYn11型接线原理图图四：ZnYn1型接线原理图

Z型接地变压器特点：

A铁心的上半部分AX，BY.CZ与低压侧a，b，c为YY接线（图五）[2]。

即：a与AX方向相同；b与BY方向相同；c与CZ方向相同（图六）。

图五：铁心的上半部分与低压侧向量图图六ZnYn11型接线原理图

B高压侧同一相的两绕组反极性串联，感应的电动势大小相等，方向相反；每个铁心柱上两个绕组绕向相反。

以ZnYn11型接地变为例有：

X’0=-CZ；Y’0=-AX；Z’0=-BY。

其中：X’0，CZ，Y’0，AX，Z’0，BY均为向量。

图七ZnYn11型接线原理图

由以上两个特点可得：

则ZnYn11型站变向量图为：

图八ZnYn11型站变向量图

4原因分析

一、#2站变低压侧某两相或三相接线错误

在低压侧有接线错误的情况下，核相时会有某两相相位相同。例如，b’与c’接线发生错误（即b’与c’对调），在核相时b与c’的值应该接近为零。因此，排除低压侧接线错误。

二、#2站变低压侧某一相接地

在低压侧有一相接地的情况下，非接地相的电压升是线电压，在核相是会出现压差。对#2站变低压侧分别测量对地电压，没有发现哪一相对地电压为0，因此排除低压侧某一相接地。

三、#1站变兼接地变消弧线圈的影响

考虑到#1站变兼接地变经消弧线圈接地，是否因为#1站变兼接地变经消弧线圈接地使#1站变中性点电压升高，导致核相时#1，#2站变低压侧出现压差。将#1站变兼接地变接地刀闸拉开，再对#1站变与#2站变进行核相，结果与不拉开刀闸核相结果相同，则排除因为#1站变兼接地变消弧线圈的影响导致核相出现异常。

四、两台站变接线方式不同

由低压侧向量图可知a与a’夹角为60度，考虑是否由于两台站变接线方式不同导致两台站变之间出现角差（图九）。核对两台站变铭牌，均为ZnYn11型接线，且如果是接线方式不同（如#2站变为ZnYn1型接线），a’要在a右侧60度，则排除接线方式不同导致核相出现异常。

图九：两种接线方式低压侧向量对比

五、#2站变高压侧某两相或三相接线错误

1）A，C相接线错误的ZnYn11型变压器接线图（图十）

从图中可知a与CZ方向相同，b与BY方向相同，c与AX方向相同（图十一）。

图十：A，C相接线错误的

ZnYn11型变压器接线图

图十一：A，C相接线错误的

铁心的上半部分与低压侧向量图

2）A，C相接线错误的ZnYn11型变压器高压侧向量

由此可得AC相反相情况下向量图：

图十二：AC相反相情况下向量图

3）两中情况向量图对比

将两种情况的A0重合可得低压侧向量图（图十三）：

在高压侧AC两相对调动情况下两台站变的低压侧向量图与我们测得的向量图相同，初步断定：高压侧AC两相接线错误导致两个站变核