李健波

摘 要：文章基于調(diào)度應(yīng)用層面對(duì)小接地系統(tǒng)10kV母線(xiàn)電壓異常進(jìn)行研究分析，分類(lèi)說(shuō)明系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓偏離、10kV出線(xiàn)或站內(nèi)設(shè)備故障導(dǎo)致的電壓異常等現(xiàn)象及原因，并總結(jié)出相應(yīng)的處理措施，為調(diào)度運(yùn)行人員處理小接地系統(tǒng)10kV母線(xiàn)電壓異常提供實(shí)用的建議。

前言

電壓是電能質(zhì)量三大指標(biāo)之一。10kV母線(xiàn)是調(diào)度部門(mén)可調(diào)控電壓的最后一級(jí)母線(xiàn)，其也是最直接影響用戶(hù)電壓質(zhì)量的母線(xiàn)。10kV母線(xiàn)運(yùn)行條件復(fù)雜，電壓較易發(fā)生異常，對(duì)電壓異常進(jìn)行技術(shù)分析，快速有效地作出應(yīng)對(duì)措施，是正確處理電壓異?，F(xiàn)象關(guān)鍵所在。

1 電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓偏離

電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于有功、無(wú)功出力的變化、用電負(fù)荷增減、系統(tǒng)接線(xiàn)方式異常等原因，均會(huì)造成母線(xiàn)電壓偏離電壓限值。這種情況只需進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，即可使電壓恢復(fù)正常。

針對(duì)上述情況的處理措施： （1）投入AVC（或SVC）功能，設(shè)置合理的電壓限值，系統(tǒng)自動(dòng)投切電容器、電抗器，或調(diào)整110kV主變的抽頭。（2）調(diào)整220kV主變抽頭（超出±2檔要向中調(diào)申請(qǐng)），控制110kV系統(tǒng)電壓。（3）調(diào)整運(yùn)行方式，合理分布負(fù)荷調(diào)整。（4）改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，停、投或并解變壓器。（5）可要求有條件的地調(diào)電廠(chǎng)改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁狀態(tài)，控制電廠(chǎng)上網(wǎng)無(wú)功功率。（6）限制負(fù)荷。

2 10kV設(shè)備接地導(dǎo)致的電壓異常

通常10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地，在正常運(yùn)行中，理論上中性點(diǎn)的電位等于零電位。

2.1 10kV系統(tǒng)單相接地現(xiàn)象

單相完全接地：電壓一般顯示為接地相電壓為零，其余兩相電壓升至線(xiàn)電壓。開(kāi)口三角電壓升高至100V。原因主要有：線(xiàn)路斷線(xiàn)接地、瓷瓶擊穿、線(xiàn)路避雷器擊穿、配變避雷器擊穿、電纜擊穿、 線(xiàn)路柱上斷路器擊穿。

單相不完全接地：電壓一般顯示為一相降低、兩相升高。開(kāi)口三角電壓升高。原因主要有：線(xiàn)路斷線(xiàn)接地、配變燒毀、電纜故障。

表1是兩起不同的接地故障中母線(xiàn)電壓的實(shí)測(cè)值。

同時(shí)，SCADA系統(tǒng)出現(xiàn)母線(xiàn)接地信號(hào)。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統(tǒng)，還會(huì)出現(xiàn)消弧線(xiàn)圈動(dòng)作信號(hào)?？赡軙?huì)有選線(xiàn)接地信號(hào)。

2.2 上述故障的處理方法

10kV系統(tǒng)單相接地后，設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)。（1）SCADA系統(tǒng)有明確的選線(xiàn)接地信號(hào)，通知線(xiàn)路維護(hù)單位，待維護(hù)單位通知用戶(hù)后，遙控?cái)嚅_(kāi)該線(xiàn)路出線(xiàn)開(kāi)關(guān)，母線(xiàn)電壓恢復(fù)正常，則可確認(rèn)該線(xiàn)路接地。（2）若SCADA系統(tǒng)無(wú)選線(xiàn)接地信號(hào)，通知線(xiàn)路維護(hù)單位，待維護(hù)單位通知用戶(hù)后，調(diào)度應(yīng)采用“瞬停法”找出接地線(xiàn)路。當(dāng)斷開(kāi)某線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，母線(xiàn)電壓恢復(fù)正常且接地信號(hào)消失，則可確認(rèn)該線(xiàn)路接地。（3）當(dāng)瞬停法未能找出接地線(xiàn)路時(shí)，可能存在三種情況：一是運(yùn)行中的電容器、站用變等附屬設(shè)備接地；二是母線(xiàn)接地；三是兩條及以上出線(xiàn)同名相接地。 采取措施是：首先逐一斷開(kāi)附屬設(shè)備的開(kāi)關(guān)，觀察母線(xiàn)電壓。然后斷開(kāi)所有出線(xiàn)開(kāi)關(guān)（優(yōu)先停同桿架設(shè)線(xiàn)路），觀察母線(xiàn)是否正常。若正常，則逐條試送10kV饋線(xiàn)并觀察母線(xiàn)電壓，當(dāng)送一線(xiàn)路后發(fā)現(xiàn)電壓異常，則判斷為該線(xiàn)路接地，斷開(kāi)該線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，繼續(xù)試送其余出線(xiàn)。若母線(xiàn)空載運(yùn)行，電壓仍不正常則可判斷母線(xiàn)接地，將母線(xiàn)停運(yùn)。對(duì)停電的10kV出線(xiàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)供電。

3 PT故障導(dǎo)致的電壓異常

PT是母線(xiàn)電壓的測(cè)量裝置，因此當(dāng)PT本身故障也會(huì)導(dǎo)致電壓異常，而且這種故障比較常見(jiàn)。10kV PT高壓保險(xiǎn)以上部分故障應(yīng)視為母線(xiàn)故障，按母線(xiàn)故障處理；高壓保險(xiǎn)以下部分故障，故障電流會(huì)導(dǎo)致高壓保險(xiǎn)或低壓保險(xiǎn)熔斷，或低壓側(cè)空氣開(kāi)關(guān)跳閘。PT斷線(xiàn)的現(xiàn)象、處理方法與低壓保險(xiǎn)熔斷的一致。

PT的種類(lèi)及接線(xiàn)方式都會(huì)影響斷線(xiàn)時(shí)電壓讀數(shù)的變化。

（1）當(dāng)單相PT接成Yo/Yo時(shí)，它們的磁系統(tǒng)形成單獨(dú)回路。如一次側(cè)A相保險(xiǎn)熔斷，二次側(cè)a相無(wú)磁感應(yīng)電壓。雖然表Va無(wú)磁感應(yīng)電壓，但從Vab電壓表將串過(guò)b相電壓，結(jié)果使電壓表Vab、Va形成一串聯(lián)回路。它們所指示的電壓大小，正比于電壓表內(nèi)阻大小（即內(nèi)阻大則指示電壓高，內(nèi)阻小指示的電壓低）。當(dāng)二次側(cè)斷一相保險(xiǎn)時(shí)，情況亦如此。（2）當(dāng)PT為三相電壓互感器時(shí)，它們的磁路系統(tǒng)互相連通。當(dāng)高壓側(cè)A相保險(xiǎn)熔斷時(shí)，二次側(cè)a相能感應(yīng)一些電壓，Va與Vab電壓表的指示比上述第一點(diǎn)分析結(jié)果高一些。二次側(cè)斷一相保險(xiǎn)時(shí)和上述第一點(diǎn)分析結(jié)果相同。

總而言之，其現(xiàn)象可概括為：PT一次側(cè)三相保險(xiǎn)熔斷，三相電壓值為零，開(kāi)口三角電壓值也為零。PT一次側(cè)不對(duì)稱(chēng)斷保險(xiǎn)熔斷，不熔斷相電壓值正常，熔斷相電壓值明顯下降（或?yàn)榱悖_(kāi)口三角電壓值明顯上升。PT二次側(cè)三相保險(xiǎn)熔斷，三相電壓值為零，開(kāi)口三角電壓值也為零。PT二次側(cè)不對(duì)稱(chēng)熔斷，不熔斷相電壓值正常，熔斷相電壓值明顯下降（或?yàn)榱悖?，開(kāi)口三角電壓值為零。

結(jié)合前一節(jié)所述，從電壓變化來(lái)區(qū)分接地與PT故障，簡(jiǎn)單地概括為：接地，沒(méi)有一相電壓是正常的。PT保險(xiǎn)熔斷，要么三相電壓為零，要么至少有一相電壓正常。

處理措施：令現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員檢查電壓互感器高低壓熔絲是否熔斷。

若是高壓側(cè)熔斷器燒毀，將母線(xiàn)轉(zhuǎn)供電后將故障PT轉(zhuǎn)檢修處理；若是低壓側(cè)斷線(xiàn)，直接更換保險(xiǎn)或合上空氣開(kāi)關(guān)，然后將故障PT轉(zhuǎn)檢修處理，將母線(xiàn)轉(zhuǎn)供電。PT轉(zhuǎn)檢修前，應(yīng)咨詢(xún)繼保人員是否退出低壓側(cè)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)等相關(guān)保護(hù)。如果故障前母線(xiàn)分列運(yùn)行，可采用并列運(yùn)行母線(xiàn)的方法檢查母線(xiàn)是否接地。并列時(shí)另一母線(xiàn)電壓指示正常，不發(fā)接地信號(hào)時(shí)，可判斷是PT高低壓熔絲熔斷問(wèn)題；而當(dāng)另一母線(xiàn)也出現(xiàn)同樣電壓指示反映，則可排除PT高低壓熔絲熔斷問(wèn)題。

4 消弧線(xiàn)圈動(dòng)作導(dǎo)致的電壓異常

消弧線(xiàn)圈在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)自動(dòng)投入進(jìn)行補(bǔ)償電容電流，故障消失后自動(dòng)退出。但如果消弧線(xiàn)圈未能及時(shí)退出補(bǔ)償狀態(tài)，消弧線(xiàn)圈就剛好與零序電容形成串聯(lián)諧振，造成工頻過(guò)電壓，因此應(yīng)盡快結(jié)束該狀態(tài)。

此種情況的應(yīng)對(duì)措施：（1）可采取停用接地消弧線(xiàn)圈。（2）分并列母線(xiàn)。（3）投切母線(xiàn)電容器等操作。（4）消除電壓異常因素。（5）平衡母線(xiàn)三相電壓。

5 結(jié)束語(yǔ)

10kV母線(xiàn)電壓異常原因具有多樣性，在處理此類(lèi)事故中調(diào)度員應(yīng)結(jié)合電壓變化、現(xiàn)場(chǎng)人員的詳細(xì)報(bào)告、系統(tǒng)運(yùn)行方式特別是配網(wǎng)運(yùn)行方式等因素判斷故障類(lèi)別，找準(zhǔn)故障點(diǎn)，快速隔離故障，保證電網(wǎng)供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

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