母線電壓異常運(yùn)行的原因分析

引言：本文將重點(diǎn)分析臺州電網(wǎng)以前出現(xiàn)過的幾起母線電壓異常事件，以此來促使運(yùn)行值班人員去全方位地了解電壓回路，讓其可以及時準(zhǔn)確地判定電壓回路的異常，大幅提升值班人員的電網(wǎng)異常事故處理能力，從而有效保證電網(wǎng)的正常發(fā)展運(yùn)作。

眾所周知，電壓不僅能決定電能質(zhì)量，還能夠充分反映電力系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)，它的性能的好壞與人們生活息息相關(guān)。為此，我們有必要全方位采用現(xiàn)代化自動化數(shù)據(jù)精確分析各種異常數(shù)據(jù)，全面提升各類異常事故處理的精確度。

一、在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)內(nèi)，母線單相接地的時候，關(guān)于開口三角電壓時相電壓、監(jiān)控顯示母線三相電壓正常的分析

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(shè)備后發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾笈_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(cè)額定電壓一般為60V。

合上10kV聯(lián)絡(luò)線開關(guān)后，對側(cè)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(luò)線開關(guān)后，對側(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母線接地信號復(fù)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

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，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(dāng)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，

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

當(dāng)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(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(guān)，不變，并發(fā)出母線接地信號。

二、在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)內(nèi)，因接地手段的變動，短時會發(fā)生系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時對保護(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，#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+úcgt;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：一旦PT斷線，零序電流保護(hù)會退出其方向元件，電壓斷線相的距離保護(hù)會閉鎖。如果電壓處于正常狀態(tài)，那么保護(hù)也會隨之恢復(fù)到正常狀態(tài)。因此，在操作改變中性點(diǎn)接地方式時，運(yùn)行人員一定要時時刻刻重視維持中性點(diǎn)接地狀態(tài)，同時可先把中性點(diǎn)接地點(diǎn)并上，然后將另外的中性點(diǎn)接地拉開，從而防止保護(hù)告警出現(xiàn)誤動作。

三、中性點(diǎn)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

臺州變35kVⅠ段母線接地，掉牌未復(fù)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(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)生時在監(jiān)控中35kVⅠ段母線三相電壓歷史數(shù)據(jù)。

35kVⅠ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(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，斷線相才會偏高。

3.2二次電壓回路斷線時的母線電壓分析

在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)內(nèi)，一旦母線壓變一相低壓空氣開關(guān)跳開，那么在短時間內(nèi)會給開口三角電壓帶來一定的沖擊。然而，隨著時間的推移開口三角電壓會逐步處于穩(wěn)定狀態(tài)，和趨近于系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時的電壓值。除此之外，當(dāng)壓變低壓空氣開關(guān)跳開的時候，故障相電壓會呈現(xiàn)出微微升高的現(xiàn)象，但是母線接地光字牌不動作，而正常相電壓維持原狀。

3.3單相接地時的母線電壓分析

杜橋變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，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(chǎn)生。

3.4壓變高壓熔絲熔斷時的母線電壓分析

大田變電所發(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，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(jié)語

一旦系統(tǒng)內(nèi)母線電壓異常，那么就應(yīng)仔細(xì)判斷母線電壓及其發(fā)出的接地信號。通過上述闡釋我們可推論出：

（1）當(dāng)線路斷線的時候，首端電壓會升高，三相母線電壓處于不平衡狀態(tài)，正常相電壓會略呈下降趨勢。而接地信號未動作，開口三角電壓也沒有達(dá)到整定值。

（2）當(dāng)高壓熔絲熔斷的時候，非故障相電壓不會出現(xiàn)任何變化，故障相電壓會下降，而接地信號動作。

（3）當(dāng)三相母線電壓處于不平衡狀態(tài)，一相下降，兩相升高，接地信號動作的時候，也許也許是出現(xiàn)了諧振的問題，為此我們應(yīng)變更系統(tǒng)運(yùn)作手段。

（4）當(dāng)母線三相相電壓處于正常狀態(tài)時，接地信號動作主要?dú)w咎在出現(xiàn)單相接地故障的同時母線電壓二次回路接線有誤，比方說極性有誤等等。

（5）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)母線出現(xiàn)單相接地的問題時，非故障相電壓會升高，接地相電壓會出現(xiàn)顯著下降的情況，此時接地信號動作。

（6）當(dāng)空氣開關(guān)抑或是低壓熔絲熔斷時，非故障相電壓不會出現(xiàn)變化，故障相電壓會出現(xiàn)略微的升高，接地信號不動作。

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（作者單位：國網(wǎng)浙江省電力公司臺州供電公司）