引起中低壓電網(wǎng)電壓異常的故障分析與辨識討論

馬躍鋒

摘 要：本文將結(jié)合電網(wǎng)運行中導(dǎo)致中低壓電網(wǎng)電壓異常發(fā)生的常見故障問題，對其故障特征以及辨識方法進行分析研究，以提高中低壓電網(wǎng)運行中電壓異常故障問題的辨識能力，實現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定工作運行的提升與保障。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng) 中低壓 電壓異常 故障問題

中圖分類號：TM711 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0106-01

1 引起中低壓電網(wǎng)電壓異常的常見故障類型分析

中低壓電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中的一種主要形式，在工作運行中導(dǎo)致中低壓電網(wǎng)電壓異常發(fā)生的故障問題主要有PT斷線以及單相接地、電壓互感器飽和導(dǎo)致的鐵磁諧振等情況問題。

其中，PT斷線根據(jù)實際情況又可以分為PT一次斷線與PT二次斷線兩種類型，但不管是哪一種斷線都會造成中低壓電網(wǎng)PT二次側(cè)的電壓出現(xiàn)異常，嚴(yán)重情況下還會造成中低壓電網(wǎng)的保護與備用自動裝置設(shè)備等發(fā)生誤動，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定工作運行。

2 引起中低壓電網(wǎng)電壓異常的故障特征與辨識分析

結(jié)合上述對于引起中低壓電網(wǎng)電壓異常的故障問題的分析，在實際運行中為了避免上述故障問題對于電網(wǎng)電壓的不利作用和影響，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定工作運行，對于不同故障問題的基本特征以及辨識方式分析，具有較為突出的必要性和積極作用意義。

2.1 PT斷線特征與故障辨識分析

首先，在進行中低壓電網(wǎng)PT斷線特征分析中，需要結(jié)合PT線路的連接方式，對其斷線問題以及特征進行總結(jié)分析。通常情況下，PT線路的連接主要有星形連接和不完全三角形連接、開口三角形連接等多種形式，而電網(wǎng)線路連接中，多采用單相PT組合或者是三相五柱式線路連接方式，對于PT線路中的一次線路采用星形連接，二次線路主線圈采用星形連接、輔助線則采用開口三角形連接的方式進行線路連接實現(xiàn)，如圖1所示，為中低壓電網(wǎng)PT線路的連接方式示意圖。

根據(jù)上述對于中低壓電網(wǎng)PT線路連接方式的分析，在進行PT斷線故障的判斷分析中，如果假設(shè)PT線路中的三相電路為對稱線路，根據(jù)PT斷線類型，在PT線路發(fā)生對稱斷線時，不管是PT線路的一次側(cè)還是二次側(cè)線路對稱斷線，PT線路的二次側(cè)相電壓均為零，也就是值PT線路二次側(cè)處于無壓狀態(tài)；而在PT線路出現(xiàn)兩相斷線故障問題的情況下，則表現(xiàn)為PT線路的先電壓的幅值最大值和原相電壓幅值相同，同時線電壓幅值的最小值為0；最后，在PT線路發(fā)生一相斷線時，根據(jù)PT線路的接線方式不同，主要表現(xiàn)為線電壓幅值最大值、最小值分別與原線電壓、相電壓的幅值相同，或者是線電壓幅值最大值與原線電壓幅值相同，線電壓幅值最小值則是原線電壓幅值的一半。

2.2 單相接地故障特征與辨識分析

其次，在中低壓電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后，根據(jù)電網(wǎng)單相接地線路的電流以及電壓特征，在故障問題發(fā)生后，單相故障線路與非故障線路之間會出現(xiàn)零序電流，其中非故障線路的零序電流和自身的對地電容電流相同，而故障線路的零序電流則是整個電網(wǎng)系統(tǒng)中非故障線路對地電容電流的總和，并且中低壓電網(wǎng)非故障線路的零序電流表與零序電壓相比超前90度，而故障線路的零序電流與零序電壓相比滯后90度，也就是說非故障線路與故障線路的零序電流相差180度；此外，在中低壓電網(wǎng)單相接地故障發(fā)生后，如果電網(wǎng)系統(tǒng)中的A相發(fā)生接地故障，那么電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓向量就會呈現(xiàn)出圖2所示變化，通過對于圖2中電壓向量的變化分析可以看出，A相接地情況下，UA為零，并且對于N點電位來講，有UN=-EA，此外，B相對地電位的電壓為UB=EB+UN，即EB-EA，C相對地電位的電壓為UC=EC+UN，即EC-UA，單相接地線路中的母線零序電壓為UO=-EA，這也就是說在單相接地故障線路中，故障相對地的電壓為零，而非故障相對地電壓則會出現(xiàn)升高變化，并且系統(tǒng)線電壓仍然呈現(xiàn)對稱性，零序電壓則與單相電壓方向相反。

2.3 鐵磁諧振故障特征與辨識分析

最后，在中低壓電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振故障問題后，電網(wǎng)系統(tǒng)中的三相電壓會出現(xiàn)同時升高變化，其中，分頻諧振情況下，電壓波動變化為正常電壓的1/2或者是1/3倍，而高頻諧振時電網(wǎng)電壓的波動變化頻率是正常電壓的多倍；此外，電網(wǎng)線路中不存在零序電流。

參考文獻

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