10kV电网三相电压不平衡分析与处理.docVIP

10kV电网三相电压不平衡分析与处理 　　摘要：东南沿海地区受气候及地形影响，10kV电网易发生三相电压不平衡现象，但非短路故障按目前的保护装置配置无法实现对故障的准确判断隔离。文章总结了沿海县城10kV配网电压不平衡现象的类型、特征及异常电压信号的分析与处理。 　　关键词：10kV电网；电压不平衡；故障处理；非短路故障；电力保护装置；电力系统 文献标识码：A 　　中图分类号：TM83 文章编号：1009-2374（2016）31-0116-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.058 　　连江县地处东南沿海，靠海多山，部分地区受台风、雷雨等气候灾害影响严重，加之树线矛盾、外力破坏等原因，10kV电网电压三相不平衡情况时有发生。连江地区10kV电网采用的是小电流接地系统，非短路故障按目前的保护装置配置无法实现对故障的准确判断隔离，调度员只能通过对母线电压变化的解读和分析来判断故障类型，确定处理方案。 　　1 三相电压不平衡故障类型及影响 　　10kV电网发生三相电压不平衡异常情况大致有四类； 　　1.1 测量回路故障 　　测量回路故障主要是电压互感器一次或二次回路断线。电压互感器故障将影响继电保护、测量和计量功能的正常使用，使调控员无法正常监控电网运行情况，对电网故障无法及时处理。 　　1.2 运行参数异常 　　运行参数异常，比如谐振故障。10kV系统发生谐振时，在谐振电压和工频电压的作用下，会造成电压互感器内部过电压，持续时间过长将导致电压互感器烧毁，甚至引起母线故障。 　　1.3 失地故障 　　1.3.1 单相失地故障，10kV配电网络一般是中性点不接地系统，发生单相失地故障时，在故障点仅产生很小的电容电流，不影响系统各点对地电位变化，UA、UB、UC电压三角形未变，不影响用户用电，因此线路发生单相失地后，规程允许再继续运行1～2小时。 　　1.3.2 两相失地故障，两相接地短路后，一般会导致开关保护动作，切除故障线路。 　　1.4 断线故障 　　断线故障，造成系统非全相运行，可能危及人身安全，一般不允许长期存在，调度应及时断开故障线路。 　　2 三相电压不平衡信号特征 　　发现10kV母线三相电压不平衡时，调度员首先要了解各相电压情况，然后根据电压值变化情况，根据理论知识和工作经验进行分析，判断故障引起原因、种类，帮助现场人员寻找故障点。 　　经过多年对10kV电网发生三相电压不平衡故障的现象的观察记录，并查询了一些资料，三相不平衡故障大致有以下信号特征： 　　2.1 电压互感器故障 　　2.1.1 PT高压熔丝熔断：熔断相电压为接近零，其他相不变，与故障相有关的线电压接近相电压，与故障无关的线电压不变。 　　2.1.2 PT低压熔丝熔断：熔断相电压为零，其他相基本不变，与故障相有关的线电压变为相电压，与故障无关的线电压不变。 　　2.1.3 PT高压或低压熔丝三相熔断：三相电压为零。 　　2.2 谐振引起 　　2.2.1 基波谐振：与失地信号相似，一相电压降低但不为零，两相电压升高超过线电压或两相电压降低但不为零，一相电压升高。 　　2.2.2 分频谐振：三相电压依次轮流升高或同时升高不超过线电压。 　　2.2.3 高频谐振：三相电压同时升高。 　　2.3 失地故障 　　2.3.1 10kV母线一相电压接近零，另两相电压升高到线电压，表示电压为零相金属性失地。 　　2.3.2 10kV母线一相电压降低，但不为零，另两相电压升高但不相等，表示电压降低相非金属性失地。 　　2.3.3 10kV母线一相电压升高不超过线电压，两相电压降低但不相等，表示可能是升高相的下一相失地。 　　2.3.4 10kV母线一相电压升高，最高到额定电压的1.55倍，两相电压降低，最低为零，可能是某两相失地（未跳闸）。 　　2.4 断相故障 　　2.4.1 线路单相断相：10kV母线电压表现为一相升高、两相降低或者一相降低、两相升高。电压值与断相线路长度有关。 　　2.4.2 线路两相断相：10kV母线电压表现为一相升高、两相降低或者一相降低、两相升高。电压值与断相线路长度有关。 　　2.4.3 线路断相时，负荷端如果悬空，则负荷端的断线相仍然有电压，但三相电压不平衡。 　　2.4.4 线路断相与非金属性失地电压信号有时类似。 　　3 三相不平衡故障处理 　　当10kV母线电压出现不平衡信号，首先要排除电压互感器故障，其次排除运行参数异常，最后才考虑是否一次设备故障。 　　3.1 电压互感器一次或二次回路故障 　　如果电压互感器一次或二次回路故障，与故障相有关的线电压值降低或者有关的有功功率突然大幅降低，也可判断为电