变电站66kV母线三相电压不平衡研究

2017第六届新能源发电系统技术创新大会

中国电工技术学会主办，2017年6月21-24日在河北省张北县举办，大会围绕新能源发展战略、系统关键技术、微电网及储能等重要议题展开交流。浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。

文章正文开始

国网辽宁省电力有限公司技能培训中心、国网辽宁省电力有限公司调度控制中心、国网锦州供电公司的研究人员杨林、王亮、赵守忠、李凤羽、王凯，在2017年第1期《电气技术》杂志上撰文指出，66kV电网存在三相对地参数不对称，造成母线三相电压不平衡，中性点位移电压偏高，虚幻接地，消弧线圈参数整定困难等问题。

三相电压不平衡会影响变压器等设备的安全运行和正常出力，引起继电保护及安全自动装置的误动作，引起电网损耗的增加。文章从理论上分析消弧线圈对电压不平衡加重的原因，提出通过采用降低电网的不对称度，增大补偿电网的脱谐度，提高补偿电网的阻尼率三种方法，降低电网三相电压不平衡度，取得了良好的效果。

根据规程规定，66 kV 电网单相接地电流如果超过10A，需要采用中性点经消弧线圈接地运行方式[1]。东北电网66kV系统，多数为架空线路电网，并且线路没有合理的换位，单相接地电容电流达到几十安、甚至100安以上，中性点位移电压较大。消弧线圈投入后，引起中性点位移电压增加，加重66kV母线三相电压不平衡，引起虚幻接地等问题。

电压不平衡度是指三相电力系统中三相不平衡程度，即电压负序分量与正序分量的比值。GB/T15543-2008《电能质量三相电压允许不平衡度》中规定：“在电力系统正常运行方式下，电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%，短时不得超过4%。”[2-3]

在一些三相电压不平衡度超标的电网中，调度员往往只能采用调整消弧线圈档位的方法，减小电网三相电压不平衡度。但仅采用该方法，会导致接地残流和脱谐度超标等问题。本文通过理论分析，确定66kV电网三相电压不平衡问题的综合解决方案。

图1  66kV经消弧线圈接地系统等效电路图

结论

电网正常运行时，应加强母线电压的监控和分析工作，及时采取措施加以解决。应从根本上消除三相电压不平衡现象，减轻三相不平衡产生的危害，降低电气设备故障率，提高电网可靠运行水平。

1）消弧线圈投入后，电网电压产生不平衡或不平衡加剧是正常现象，只要残流不超过10A，中性点位移电压不超过15％相电压即可。

2）消弧线圈对中性点位移电压起到放大作用，补偿度越小，放大作用越强，补偿度为零时，放大倍数约为20～40倍。

3）66kV电网可以采用线路整体换位或变换架空输电线路相序排列的方法，平衡不对称电容电流，降低电网的不对称度。

4）通过增加消弧线圈装置的阻尼电阻，可以提高补偿电网的阻尼率。

5）可以采用降低电网的不对称度，增大补偿电网的脱谐度，提高补偿电网的阻尼率等三种方法，降低电网三相电压不平衡度。