某某变500kV线路零序电压偏高原因分析

1、某某变某500kV线零序电压偏高异常分析报告一、 情况简介 根据工作计划，9月10日变电检修中心检修人员对某某变多个间隔后台显示3U0偏高原因进行检查。现场检查发现3U0幅值超过1V的间隔包括：某500kV线、2号主变500kV侧，红前43H1线、洪勤43H3线、洪丰43H4线、洪瓦43H5线。某500kV线3U0值最高，监控后台显示为1.92V。据某某变运行人员反映，明店 5837 线 3U0 在投产至今期间，也出现过 3U0 偏大的情况，数值约为 1.52.4V 不等。 现场 CVT 型号为 TYD500/3-0.005H，生产厂家为山东泰安-山东泰开互感器有限公司。其二次绕组一共有四个次

2、级，第一次级为测量与计量用，第二次级为明店 5837 线第一套线路保护用，第三次级为明店 5837 线第二套线路保护用，第四次级为明店 5837 线 CVT 3U0 监视用。二、 现场检查情况 1. 监控后台与装置情况监控后台数据显示，某500kV线3U0幅值为1.92V，同塔双回线洪店5836线3U0幅值为0.79V。对侧王店变监控后台显示某500kV线3U0幅值为0.34V。某500kV线第一套、第二套保护装置上显示其3U0幅值正常，均小于0.1V。某500kV线测控装置显示其电压总谐波率1.76%，11次谐波含量较高为1.45%。 图（1）监控后台 图（2）测控装置 图（3） 某500k

3、V线第一套保护 图（4）某500kV线第二套保护2、CVT端子箱检查检修人员在某500kV线CVT端子箱处对其零序电压二次绕组进行测量检查。测量数据如下。表一 某500kV线零序电压绕组测量结果测试相别相电压幅值测试相别相间相角Uax103.3VUab119.8°Uby103.4VUbc119.7°Ucz103.2VUca120.3°Uaz2.0V表二 计量绕组(ABC)与零序电压绕组（abc）相角相对关系测试相别相角值UA-Ua359.9°UB-Ub359.8°UC-Uc359.9° 由表中数据可知，明店5738线零序电压绕组用三相

4、电压幅值、相位对称，数字式万用表FLUKE 15B（未滤除电压中所含谐波分量）测量显示零序电压二次绕组两端电压幅值约2.0V。零序电压二次绕组与计量用电压二次绕组同一相电压相位一致。因明店5738线线路保护正常运行，现场未核对零序电压二次绕组与保护用电压二次绕组对应相的相位关系。3、故障录波器波形分析检修人员手动触发录波并调取波形进行谐波分析，分析结果如下图所示。 图（5）明店5738线电压波形 图（6）明店5738线Ua谐波含量由上图可知，在手动触发录波时刻，明店5738线3U0瞬时有效值为1.555V。对Ua进行谐波分析，可知其中5次、7次、11次、13次谐波含量较高。下图为明店5738线

5、3U0谐波含量分析以及谐波频谱分析。 图（7）明店5738线3U0谐波分析 图（8）明店5738线3U0频谱由图可知，明店5738线3U0中11次谐波含量最高，其含量达到1.492V。2号主变公共绕组电流波形如下。 图（9）2号主变公共绕组电流波形 图（10）2号主变公共绕组3I0谐波频谱由图可知，其公共绕组相电流二次有效值约0.19A，而其3I0二次有效值约0.017A，占比约为10%，相对较大。通过对公共绕组3I0频谱分析，发现其直流分量含量为0.016A，也就是说，其3I0基本为直流分量。通过现场检查以及波形分析情况，检修人员认为某某变内多个间隔3U0持续偏高，可能是因为直流输电系统对交

6、流输电系统的影响。现场保护装置由于含有滤波模块，从而保护装置合成的3U0基本为零。而测控及故障录波器装置由于不考虑滤波，因此对于3U0的运行监视容易受到干扰。三、直流输电系统对交流输电系统的影响1、单级大地运行时中性点直流形成原因如下图所示，当直流系统以大地回线方式运行时，IDC为直流接地极入地电流。由于单极入地电流在地下流散,导致地表形成电位差。相邻变电站内变压器接地点之间将会形成电位差U，此时将以架空线为回路,形成流过中性点的直流电流。图（11） 单级大地运行时中性点直流形成原因2、系统中出现5次、7次、11次、13次谐波的原因对于12脉波整流电路来说，理想情况下，星形接法的电路中5次、1

7、1次谐波为负向，7次、13次谐波为正向；三角形接法中5次、11次谐波为正向，7次、13谐波为负向，两者相互抵消，系统中不会含有5次、11次、7次、13次谐波。但是在实际运行中，由于以下原因系统中会含有谐波：1）星形接法和三角形接法变压器阻抗不平均，造成星形或者三角形接法电路谐波不能完全抵消，在交流系统中会出现谐波电流。这应该是最主要的原因。2）星形接法和三角形接法触发信号的不对称，造成电路中谐波含量大。这种可能性也是存在。3）交流系统三相不平衡造成电路谐波含量大。对于浙江电网来说，系统较大，电网坚强，这种可能性较小。3、谐波对交流系统的影响（1）对保护装置的影响目前主流保护厂家的保护装置都配置

8、有低通滤波装置，或采用谐波制动原理，能够有效避免谐波造成保护误动。（2）对测控装置、故障录波器装置的影响 测控装置、故障录波器装置对交流模拟量精度要求较高，一般不采用滤波装置，而显示其真有效采样值，装置能够对交流采样波形进行傅里叶分解，分析各次谐波的含量。（3）对电能表计的影响在金华站谐波对万象变保护影响的分析中，电能量计量采集系统由北京煜邦电力技术有限公司提供，厂家暂未对五次谐波对电能计量的影响给出明确的意见。因此，还需要专业上进一步确认。四、后续处理建议为进一步验证某某变明店5738线3U0持续偏高的原因是否和直流输电系统造成的干扰有关，以及消除3U0值持续偏高对运行监视的干扰，检修人员提出以下几点建议：（1） 专业上关注直流输电系统不同运行方式、不同输送功率时，某某变主变公共绕组相电流以及3I0中直流分量幅值和含量的变化，进一步确认明店5738线3U0持续偏高的原因是否和直流输电系统造成的干扰有关；（2） 考虑在测控及故障录波器装置中增加谐波滤波模块，减小谐波对于交流采样值的干扰；（3） 适当提高3U0告警定值；（4） 某某变主变加装中性点隔直装置。五、参考文献1 曾嵘,张波,赵杰,蔡宗远,