東陽電網(wǎng)的幾起母線電壓異常運(yùn)行分析

朱紅燕1 吳巧峰2

（浙江金華電業(yè)局，浙江 金華 321001）

電壓作為電力系統(tǒng)異常事故判別的一個(gè)重要元件，也作為電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，其性能優(yōu)劣關(guān)系到千家萬戶。充分利用現(xiàn)代化自動(dòng)化數(shù)據(jù)，如事故追憶功能，對(duì)各類異常事故，進(jìn)行分析，提高各種處理異常事故的準(zhǔn)確性。

1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，母線單相接地時(shí)，監(jiān)控表現(xiàn)為母線三相電壓正常，開口三角電壓為相電壓時(shí)的分析

磁都變10kVⅠ、Ⅱ段母線接地信號(hào)動(dòng)作，接地變消弧線圈裝置單相接地信號(hào)動(dòng)作，電壓指示正常：Ua＝6.03kV，Ub＝6.0kV，Uc＝6.01kV；現(xiàn)場(chǎng)檢查一二次設(shè)備后發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾笈_(tái)3U0為60V，消弧線圈控制裝置中性點(diǎn)電壓指示為60V，10kVⅠ、Ⅱ段母線接地信號(hào)繼電器動(dòng)作，小電流選線裝置未動(dòng)作；用萬用表測(cè)量10kVⅠ、Ⅱ段母線壓變開口三角電壓為59V，二次側(cè)額定電壓一般為 60V（100/√3＝60V）。

合上10kV聯(lián)絡(luò)線開關(guān)后，對(duì)側(cè)變電所發(fā)生 10kV 母線接地動(dòng)作，Ua＝10.484kV，Ub＝0.462kV，Uc＝10.124kV，顯示 10kV母線B相接地，拉開聯(lián)絡(luò)線開關(guān)后，對(duì)側(cè)10kV母線接地消失，電壓恢復(fù)正常。

試?yán)?0kV出線，在拉開某條線路開關(guān)后，10kV母線接地信號(hào)復(fù)歸。

檢修人員對(duì)10kV母線壓變二次電壓回路作了檢查，檢查發(fā)現(xiàn)母線電壓二次回路零序電壓未接入。

1.1 接線正確發(fā)生單相接地時(shí)，各母線電壓表計(jì)電壓指示

如圖1假設(shè)C相發(fā)生單相接地，中性點(diǎn)電壓升高到相電壓，四只壓變高壓線圈分別承受相電壓。在零序壓變極性接線正確情況下，10kV系統(tǒng)發(fā)生C相單相接地時(shí)，Uc下降，電壓表計(jì)數(shù)值指示為零，Ua=Ub，電壓表計(jì)數(shù)值指示為線電壓，Uab=Ubc=Uca，線電壓的數(shù)值和對(duì)稱性不變，零序電壓數(shù)值為相電壓，并發(fā)出"母線接地信號(hào)"。

當(dāng)零序壓變二次線圈極性反接時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生C相單相接地，Ua=Ub，電壓表計(jì)數(shù)值指示為相電壓，

圖1 加裝零序壓變的母線電壓測(cè)量回路接線圖

Uc=2Ua，接地相C相電壓表指示為2倍相電壓，Uab=Ubc=Uca，線電壓的數(shù)值和對(duì)稱性不變，零序電壓數(shù)值為相電壓，并發(fā)出"母線接地信號(hào)"。

1.2 單相接地零序壓變二次未接入時(shí)，各母線電壓表計(jì)電壓指示

如圖2當(dāng)零序壓變二次未接入時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生C相單相接地，一次側(cè)中性點(diǎn)產(chǎn)生3U0，電壓表現(xiàn)為相電壓，而在零序壓變二次側(cè)產(chǎn)生一個(gè)的相電壓，表計(jì)回路中由于未接入零序壓變二次電壓，三相相電壓仍指示正常數(shù)值為Ua=Ub=Uc，電壓表計(jì)數(shù)值指示為相電壓，線電壓與零序壓變二次電壓無關(guān)，不變，并發(fā)出"母線接地信號(hào)"。

1.3 影響

上述母線電壓異常是由于零序壓變二次未接入電壓回路引起。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，接地信號(hào)雖然動(dòng)作了，但由于母線三相電壓表現(xiàn)為正常，很容易引起運(yùn)行人員的疏忽與判斷。所以監(jiān)控人員一定加強(qiáng)對(duì)信號(hào)以及電壓的監(jiān)控，有疑問時(shí)，及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)二次回路進(jìn)行檢查，使異常能得到有效的處理。

2 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，由于接地方式的變化，短時(shí)出現(xiàn)系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)對(duì)保護(hù)的影響

起始運(yùn)行方式：220kV母線經(jīng)＃2主變220kV中性點(diǎn)接地運(yùn)行，110kV正副母線經(jīng)＃2主變110kV中性點(diǎn)接地運(yùn)行，110kV母聯(lián)開關(guān)熱備用。

當(dāng)110KV母聯(lián)開關(guān)由熱備用改運(yùn)行（并列），出線大江1507開關(guān)由副母運(yùn)行倒至正母運(yùn)行時(shí)，#2主變220kV、110kV中性點(diǎn)接地方式發(fā)生了改變。110kV系統(tǒng)短時(shí)出現(xiàn)成為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，保護(hù)裝置異常，110kV母差Ⅱ母復(fù)壓開放，檢查110kV母差面板顯示零序電壓為8.3V，110kV付母三相電壓變化情況：

由于三相負(fù)載的不平衡，引起110kV副母三相電壓的不平衡，中性點(diǎn)位移由原來的O點(diǎn)偏移至O＇點(diǎn)。

PT 斷線判據(jù)：úa＋úb＋úc>8V 或正序電壓U1小于0.1Un，任一相有電流或斷路器在合位

影響：當(dāng)PT斷線時(shí)，閉鎖電壓斷線相的距離保護(hù)，零序電流保護(hù)將其方向元件退出。若電壓回復(fù)正常，保護(hù)自動(dòng)恢復(fù)正常。所以當(dāng)運(yùn)行人員在中性點(diǎn)接地方式改變的操作過程中，應(yīng)始終注意保持中性點(diǎn)接地狀態(tài)，可以執(zhí)行先并上中性點(diǎn)接地點(diǎn)，再拉開另外的中性點(diǎn)接地，以免保護(hù)告警發(fā)生誤動(dòng)作。

3 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，各種故障時(shí)母線電壓異常分析

3.1 線路斷相時(shí)的母線電壓分析

東陽變35kVⅠ段母線接地，掉牌未復(fù)歸，小電流選線裝置信號(hào)動(dòng)作。A相電壓為17.81kV；B相電壓為 29.99kV；C相電壓為19.04kV。經(jīng)線路巡查發(fā)現(xiàn)是35kV線路發(fā)生了A相斷線，異常發(fā)生時(shí)在監(jiān)控中35kVⅠ段母線三相電壓歷史數(shù)據(jù)。如表1所示，單位：kV

表1東陽變35kVⅠ段母線接地時(shí)，在監(jiān)控(如下表所示)

35 kVⅠ段母線電壓兩相電壓降低、一相電壓升高時(shí)，降低的兩相電壓不是特別低，升高的一相也沒有上升到線電壓。應(yīng)該是發(fā)生了線路斷線現(xiàn)象，在線路末端電壓在充電電容的影響下，斷線相才會(huì)偏高。

表1

3.2 二次電壓回路斷線時(shí)的母線電壓分析

在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，母線壓變一相低壓空氣開關(guān)跳開時(shí)，短時(shí)會(huì)出現(xiàn)沖擊開口三角電壓，但最終開口三角電壓會(huì)趨于穩(wěn)定，與系統(tǒng)正常時(shí)電壓值差不多。另外，壓變低壓空氣開關(guān)跳開相（或壓變低壓熔絲熔斷相或二次電壓回路斷線時(shí)），故障相電壓略升高，正常相電壓不變，且母線接地光字牌不動(dòng)作。

3.3 單相接地時(shí)的母線電壓分析

橫店變10kVⅠⅡ段母線發(fā)生接地（正常10kV母分開關(guān)并列運(yùn)行）。A相電壓為10.4kV ，B相電壓為 0.2kV，C相電壓為10.7kV。

電力系統(tǒng)中，線路發(fā)生單相接地是很常見的異常。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)表明，在線路發(fā)生單相接地時(shí)，故障相電壓會(huì)下降，非故障相電壓升高，母線接地信號(hào)動(dòng)作，有開口三角電壓產(chǎn)生。

3.4 壓變高壓熔絲熔斷時(shí)的母線電壓分析

馬宅變電所發(fā)生了35kV母線壓變C相高壓熔絲熔斷，電壓情況如下：Ua＝21.2kV，Ub＝21.2kV Uc＝11.7kV，3U0＝19.1kV。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，母線壓變高壓熔絲熔斷時(shí)，會(huì)出現(xiàn)開口三角電壓，故障相電壓降低，非故障相電壓不變，且接地光字牌信號(hào)動(dòng)作。

結(jié)語

當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)母線電壓異常時(shí)，要對(duì)母線電壓以及所發(fā)出的接地信號(hào)進(jìn)行認(rèn)真的判斷。根據(jù)以上分析，可以得到以下結(jié)論：

（1）母線三相相電壓表現(xiàn)正常，接地信號(hào)動(dòng)作，這類異常是由于發(fā)生單相接地故障并伴有母線電壓二次回路接線不正確（如極性不正確）引起。

（2）線路斷線時(shí)引起首端電壓升高，正常相電壓略下降，三相母線電壓不平衡，而開口三角電壓并未達(dá)到整定值，接地信號(hào)未動(dòng)作。

（3）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)母線發(fā)生單相接地時(shí)，接地相電壓明顯降低，非故障相電壓升高，接地信號(hào)動(dòng)作。

（4）高壓熔絲熔斷時(shí)故障相電壓降低，非故障相電壓不變，接地信號(hào)動(dòng)作。

（5）低壓熔絲熔斷或空氣開關(guān)跳開，故障相電壓略升高，非故障相電壓不變，接地信號(hào)不動(dòng)作。

（6）母線三相電壓，三相母線電壓不平衡，兩相升高，一相降低，接地信號(hào)動(dòng)作時(shí)，可能是系統(tǒng)發(fā)生了諧振，應(yīng)該改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行處理。

[1]何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析[M].武漢.華中科技大學(xué)出版社出版.2007.

[2]邱關(guān)源.電路[M].北京.高等教育出版社.1999.

[3]PSL620C數(shù)字式線路保護(hù)裝置技術(shù)說明書[S].南京.國(guó)電南自.2001.