東陽電網的幾起母線電壓異常運行分析

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重要元件，也作為電能質量的一個重要指標，其性能優(yōu)劣關系到千家萬戶。充分利用現(xiàn)代化自動化數(shù)據(jù)，如事故追憶功能，對各類異常事故，進行分析，提高各種處理異常事故的準確性。

1 中性點不接地系統(tǒng)中，母線單相接地時，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的分析

磁都變10kVⅠ、Ⅱ段母線接地信號動作，接地變消弧線圈裝置單相接地信號動作，電壓指示正常：Ua＝6.03kV，Ub＝6.0kV，Uc＝6.01kV；現(xiàn)場檢查一二次設備后發(fā)現(xiàn)當?shù)睾笈_3U0為60V，消弧線圈控制裝置中性點電壓指示為60V，10kVⅠ、Ⅱ段母線接地信號繼電器動作，小電流選線裝置未動作；用萬用表測量10kVⅠ、Ⅱ段母線壓變開口三角電壓為59V，二次側額定電壓一般為 60V（100/√3＝60V）。

合上10kV聯(lián)絡線開關后，對側變電所發(fā)生 10kV 母線接地動作，Ua＝10.484kV，Ub＝0.462kV，Uc＝10.124kV，顯示 10kV母線B相接地，拉開聯(lián)絡線開關后，對側10kV母線接地消失，電壓恢復正常。

試拉10kV出線，在拉開某條線路開關后，10kV母線接地信號復歸。

檢修人員對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，各母線電壓表計電壓指示

如圖1假設C相發(fā)生單相接地，中性點電壓升高到相電壓，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，Uc下降，電壓表計數(shù)值指示為零，Ua=Ub，電壓表計數(shù)值指示為線電壓，Uab=Ubc=Uca，線電壓的數(shù)值和對稱性不變，零序電壓數(shù)值為相電壓，并發(fā)出"母線接地信號"。

當零序壓變二次線圈極性反接時，系統(tǒng)發(fā)生C相單相接地，Ua=Ub，電壓表計數(shù)值指示為相電壓，

圖1 加裝零序壓變的母線電壓測量回路接線圖

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"。

1.2 單相接地零序壓變二次未接入時，各母線電壓表計電壓指示

如圖2當零序壓變二次未接入時，系統(tǒng)發(fā)生C相單相接地，一次側中性點產生3U0，電壓表現(xiàn)為相電壓，而在零序壓變二次側產生一個的相電壓，表計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，電壓表計數(shù)值指示為相電壓，線電壓與零序壓變二次電壓無關，不變，并發(fā)出"母線接地信號"。

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。當系統(tǒng)發(fā)生接地時，接地信號雖然動作了，但由于母線三相電壓表現(xiàn)為正常，很容易引起運行人員的疏忽與判斷。所以監(jiān)控人員一定加強對信號以及電壓的監(jiān)控，有疑問時，及時到現(xiàn)場對二次回路進行檢查，使異常能得到有效的處理。

2 中性點直接接地系統(tǒng)中，由于接地方式的變化，短時出現(xiàn)系統(tǒng)中性點不接地運行時對保護的影響

起始運行方式：220kV母線經＃2主變220kV中性點接地運行，110kV正副母線經＃2主變110kV中性點接地運行，110kV母聯(lián)開關熱備用。

當110KV母聯(lián)開關由熱備用改運行（并列），出線大江1507開關由副母運行倒至正母運行時，#2主變220kV、110kV中性點接地方式發(fā)生了改變。110kV系統(tǒng)短時出現(xiàn)成為中性點不接地系統(tǒng)，保護裝置異常，110kV母差Ⅱ母復壓開放，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：

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

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PT斷線時，閉鎖電壓斷線相的距離保護，零序電流保護將其方向元件退出。若電壓回復正常，保護自動恢復正常。所以當運行人員在中性點接地方式改變的操作過程中，應始終注意保持中性點接地狀態(tài)，可以執(zhí)行先并上中性點接地點，再拉開另外的中性點接地，以免保護告警發(fā)生誤動作。

3 中性點不接地系統(tǒng)中，各種故障時母線電壓異常分析

3.1 線路斷相時的母線電壓分析

東陽變35kVⅠ段母線接地，掉牌未復歸，小電流選線裝置信號動作。A相電壓為17.81kV；B相電壓為 29.99kV；C相電壓為19.04kV。經線路巡查發(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，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，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，斷線相才會偏高。

表1

3.2 二次電壓回路斷線時的母線電壓分析

在中性點不接地系統(tǒng)中，母線壓變一相低壓空氣開關跳開時，短時會出現(xiàn)沖擊開口三角電壓，但最終開口三角電壓會趨于穩(wěn)定，與系統(tǒng)正常時電壓值差不多。另外，壓變低壓空氣開關跳開相（或壓變低壓熔絲熔斷相或二次電壓回路斷線時），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作。

3.3 單相接地時的母線電壓分析

橫店變10kVⅠⅡ段母線發(fā)生接地（正常10kV母分開關并列運行）。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，故障相電壓會下降，非故障相電壓升高，母線接地信號動作，有開口三角電壓產生。

3.4 壓變高壓熔絲熔斷時的母線電壓分析

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。中性點不接地系統(tǒng)中，母線壓變高壓熔絲熔斷時，會出現(xiàn)開口三角電壓，故障相電壓降低，非故障相電壓不變，且接地光字牌信號動作。

結語

當系統(tǒng)中出現(xiàn)母線電壓異常時，要對母線電壓以及所發(fā)出的接地信號進行認真的判斷。根據(jù)以上分析，可以得到以下結論：

（1）母線三相相電壓表現(xiàn)正常，接地信號動作，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到整定值，接地信號未動作。

（3）中性點不接地系統(tǒng)母線發(fā)生單相接地時，接地相電壓明顯降低，非故障相電壓升高，接地信號動作。

（4）高壓熔絲熔斷時故障相電壓降低，非故障相電壓不變，接地信號動作。

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

（6）母線三相電壓，三相母線電壓不平衡，兩相升高，一相降低，接地信號動作時，可能是系統(tǒng)發(fā)生了諧振，應該改變系統(tǒng)的運行方式進行處理。

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

[2]邱關源.電路[M].北京.高等教育出版社.1999.

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