張文對玉樹變電站和五棵樹變電站負(fù)序電壓繼電器頻繁誤動作進(jìn)行了測試分析。結(jié)合干式變壓器空載功率升壓試驗(yàn)和負(fù)序電壓繼電器諧波干擾試驗(yàn)分析，得出玉樹變電站和五棵樹變電站負(fù)序A繼電器誤動作是由于運(yùn)行電壓高導(dǎo)致干式變壓器鐵心過飽和而產(chǎn)生的五次諧波所致。較后，提出了措施和建議。關(guān)鍵詞：電力干式變壓器；五次諧波；負(fù)序電壓；負(fù)序電壓濾波器

0簡介

東北地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，電力負(fù)荷波動較大，尤其是清晨電力負(fù)荷急劇下降時(shí)，系統(tǒng)電壓升高，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)220kV系統(tǒng)達(dá)到240kV甚至更高。電網(wǎng)中的電力干式變壓器運(yùn)行在高電壓水平，導(dǎo)致干式變壓器過飽和，產(chǎn)生大量高次諧波。傳統(tǒng)理論認(rèn)為干式變壓器過飽和主要產(chǎn)生三次諧波。然而，隨著電力干式變壓器新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用和推廣，電力干式變壓器產(chǎn)生的高次諧波特性也發(fā)生了變化，五次諧波成為電力干式變壓器中較豐富的諧波。由于五次諧波的特殊性，給電網(wǎng)中運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置和計(jì)量裝置帶來了嚴(yán)重的危害和影響。

1基本概述

長春供電公司所屬的榆樹變電站、五棵樹變電站為哈大電氣化鐵路牽引變電站，正常運(yùn)行方式為單干式變壓器運(yùn)行。2003年4、5月夜間22時(shí)至凌晨1時(shí)，兩個(gè)變電站66kV母線負(fù)序電壓濾波器偶爾動作，發(fā)出電網(wǎng)負(fù)序電壓偏高的信號。此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行正常，無任何事故。這一現(xiàn)象在2003年8月達(dá)到頂峰。幾乎每晚負(fù)序電壓繼電器都會發(fā)出負(fù)序電壓偏高的信號，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。五棵樹變電站是2001年9月由老武德一級變電站改造而成的電氣化鐵路牽引變電站。配有兩個(gè)主變壓器，SFPZ4-63000和SFPZ8-63000，接線方式為Y0，d .新增4條220kV線路，分別為

玉樹中五線與玉樹一級變電站相連；玉樹變電站為適應(yīng)電氣化鐵路的需要進(jìn)行了改造，一臺SFPZ4-63000干式變壓器，一臺SFPZ7-120000干式變壓器，接線方式為Y.d、220kV余復(fù)線與雙城堡變電站相連，雙城堡變電站也是電氣化鐵路的牽引變電所。長春供電公司系統(tǒng)接線圖見圖1。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使得玉樹變電站和五棵樹變電站含有非線性電力負(fù)荷，在220千伏系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波。為查明負(fù)序電壓繼電器頻繁誤動作的原因，2003年11月3日至5日在玉樹、五棵樹變電站進(jìn)行了諧波測試分析(測試過程中運(yùn)行的是SFPZ7-120000干式變壓器)。

2諧波測試與分析

2.1測試方法

諧波測試采用8000-2電能質(zhì)量測試儀，其電壓取自烏什樹、玉樹變電站220kV、66kV母線電壓互感器二次回路；電流取自烏什樹和玉樹變電站主變壓器一、二次主電流互感器的二次側(cè)和各線路電流互感器的二次側(cè)。按照中華人民共和家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求進(jìn)行測試：各諧波測點(diǎn)的諧波測試頻率(數(shù)據(jù))不得少于5次；取5次測量的算術(shù)平均值，同時(shí)記錄66kV母線負(fù)序電壓濾波器輸出端電壓的變化。 #p#分頁標(biāo)題#e#

2.2測試內(nèi)容

2003年11月3日17時(shí)至2003年11月5日1時(shí)，正常運(yùn)行方式下，220千伏母線和66千伏母線的電壓和諧波電壓，66千伏母線負(fù)序電壓濾波器的輸出電壓值，220千伏側(cè)主電流互感器的電流和諧波電流，主電流互感器

在壓力調(diào)節(jié)旋塞各位置的操作條件下，測試上述參數(shù)。

2.3測試分析

為便于分析，僅列出玉樹變電站諧波電壓和諧波電流的測試結(jié)果，分別見表1和表2。

從表1和表2的測試數(shù)據(jù)可以看出，玉樹變電站有載調(diào)壓干式變壓器的分接頭位置在當(dāng)天的‘7’。隨著時(shí)間的推移，隨著夜幕的降臨，電力負(fù)荷逐漸降低，系統(tǒng)電壓逐漸升高，其66kV母線負(fù)序電壓濾波器的輸出端電壓值和五次諧波電壓含量也逐漸增大。此時(shí)系統(tǒng)電壓雖然上升，但其三相電壓不平衡值基本不變。以玉樹變電站為例，其220千伏和66千伏母線的五次諧波電壓含量在晚上17: 30左右分別為1.4%和2.6%，在半夜23: 00時(shí)分別上升到1.8%和4.2%，超過家標(biāo)準(zhǔn)限值1.6%和2.4%。同時(shí)，66kV母線負(fù)序電壓濾波器的輸出電壓也從2.9 V提高到4.9 V，并用頻譜表示波形

據(jù)觀察，負(fù)序電壓濾波器輸出端的電壓是五倍分量，而不是基波負(fù)序電壓。此時(shí)玉樹變電站主變二次主TA負(fù)荷電流由260A降至120 A；五次諧波電流從9.6A上升到39A，超過10A的允許值。就玉樹變電站而言，有六條66kV線路，即雨城線、雨翔線、郁秀線、渝北線、吳語線和猶達(dá)線，它們都不包含大的非線性電力負(fù)荷，它們的負(fù)荷在晚上較大，在深夜較小。比如魚香線、吳語線、猶達(dá)線的載客量很小，深夜幾乎為零。我們知道非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波與其負(fù)載密切相關(guān)，負(fù)載較大的時(shí)刻也是諧波電流較大的時(shí)刻，所以家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定非線性負(fù)載要測試較大負(fù)載工況。通過以上測試和分析，初步得出玉樹和五棵樹變電站66kV母線和220kV母線的五次諧波問題不是由66

kV母線所帶的電力負(fù)荷產(chǎn)生的，而是與系統(tǒng)運(yùn)行的電壓水平密切相關(guān)。

來源：中電站集控運(yùn)行技術(shù)網(wǎng)