基于10kV配網(wǎng)線路電壓不平衡故障的判斷及處理措施探究

摘 要：低壓配網(wǎng)是電力系統(tǒng)的末端部分，直接服務(wù)于用電客戶。隨著配網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10kV配網(wǎng)的線路邊長、點(diǎn)分布更多、分布范圍更廣，處于較為復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境中。配網(wǎng)線路能否安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)會影響到客戶整體用電，配網(wǎng)電壓不平衡故障為常見故障，需要積極的解決與處理。文章分析了10kV配網(wǎng)電壓不平衡故障特點(diǎn)與類型判斷以及科學(xué)的解決對策。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)線路；電壓不平衡；故障判斷；處理對策

在眾多的配網(wǎng)線路中，10kV線路相對較長，分布范圍廣，所以其也容易出現(xiàn)各種故障問題。10kV配網(wǎng)服務(wù)于大量的用電客戶，其線路分布相對復(fù)雜，各種內(nèi)外干擾性因素都可能對其安全運(yùn)行帶來不良影響，必須加大配網(wǎng)整治力度，及時發(fā)現(xiàn)故障問題，采用科學(xué)的方法解決與處理。其中單相接地故障為常見故障，有必要針對各類單相故障特征、性質(zhì)等展開分析，并提出科學(xué)的預(yù)防與解決對策。

1 電壓不平衡故障的特點(diǎn)

對于10kV配網(wǎng)系統(tǒng)來說，一旦出現(xiàn)單相接地故障，系統(tǒng)能夠維持正常工作2小時，用電客戶依然能夠正常用電。

近年來，隨著整個社會用電需求量的上升，配網(wǎng)建設(shè)規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)大，10kV架空線路回路數(shù)也急劇上升，線路長度增加，使得電網(wǎng)對地電容、電流也迅速上升。每逢單相接地故障發(fā)生，接地電弧則可能出現(xiàn)電弧過電壓現(xiàn)象，也就是電壓值急劇升高，達(dá)到相電壓的3倍-5倍，此時配網(wǎng)絕緣度較弱的部分則可能被擊穿，從而出現(xiàn)相間短路問題，甚至破壞電氣設(shè)備，出現(xiàn)故障停電問題。

導(dǎo)致10kV配網(wǎng)電壓不平衡故障的原因較為復(fù)雜，其中外部因素也較為重要，例如：狂風(fēng)暴雨、雷電等的侵襲等。內(nèi)部原因則主要包括：電氣設(shè)備自身的故障性運(yùn)轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的接地、斷線等故障。

要想有效地判定并解除故障，需要工作人員對各類故障的特點(diǎn)、性質(zhì)等作出細(xì)致的識別與判斷。

2 電壓不平衡故障的判斷

2.1 斷線故障

斷線問題出現(xiàn)時，三相電壓將失去平衡，其中斷線的相電壓急劇上升，其他正常的相電壓則并行下降，整體供電功率下降。如果其中兩相出現(xiàn)斷相，三相電壓失去平衡，并出現(xiàn)接地信號，則會出現(xiàn)斷線相電壓急劇攀升，正常相電壓下降，此時，如果兩相斷線較長，則可以判定：三相對地電容或電流失去平衡。

2.2 接地故障

現(xiàn)象：斷路器流入電流時，出現(xiàn)接地信號，三相電壓出現(xiàn)短時波動變化，同時，出現(xiàn)接地信息。

故障判定：斷路器三相接觸不同步，出現(xiàn)中性點(diǎn)轉(zhuǎn)移問題。

現(xiàn)象：一相出現(xiàn)金屬接地，另一相電壓下降為0，剩下的兩相電壓急劇上升，達(dá)到線電壓等級。

故障判定：零相出現(xiàn)接地故障。

2.3 諧振過電壓

現(xiàn)象：三相電壓中的一相電壓下降，另外兩相電壓急劇上升，表現(xiàn)出單相接地的故障類型。

故障判定：基頻諧振。

現(xiàn)象：三相電壓都急劇上升，故障判定：高頻諧振。

現(xiàn)象：三相中的某兩相電壓迅速變大，甚至高于線電壓值，另外的一相電壓下降尚未達(dá)到0；相反，三相中的某一相電壓電壓急劇上升，其他兩相電壓下降，尚未達(dá)到0，則故障判定為：諧振過電壓，其中電壓下降的相被判定為接地相。

如果三相電壓一個接一個地上升，甚至超出線電壓，處于同一范圍內(nèi)，三相電壓表指針也低頻率地?fù)u擺現(xiàn)象，則意味著有分頻諧振、諧振過電壓故障。調(diào)度人員必須時刻關(guān)注電網(wǎng)運(yùn)行情況，重點(diǎn)關(guān)注其電壓變化情況，要從電壓變動規(guī)律中來分析故障類別。單相接地故障可能導(dǎo)致分頻諧振現(xiàn)象。所以，實(shí)際的故障排查過程中，如果判斷未發(fā)生基波諧振現(xiàn)象，則需要工作人員按照正常的查找規(guī)范來定位出現(xiàn)接地或斷線的故障相，將其隔離開來。要想更加及時、高效地處理好配網(wǎng)故障，就必須對故障信息進(jìn)行采集，特別是單相接地故障，通常要參看信號設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，消弧線圈的運(yùn)行狀態(tài)等來做出合理判斷。維修工作人員要及時掌握這些故障信息，并將非正常的故障信號、信息等及時匯報(bào)給相關(guān)部門，為故障問題的處理做好準(zhǔn)備。

3 10kV配網(wǎng)線路電壓不平衡的處理策略

當(dāng)10kV配網(wǎng)線路電壓不平衡問題出現(xiàn)時，必須及時作出處理，如果是單相接地故障，故障巡查中還未查明故障點(diǎn)，就要按照正規(guī)的順序、流程來逐步查找：

3.1 嘗試開啟線路開關(guān)

切實(shí)遵循相關(guān)規(guī)范制度前提下，工作人員結(jié)合用電客戶的信息反饋通過跳序的方式來嘗試?yán)_線路開關(guān)。對于自發(fā)電線路，則需要讓發(fā)電機(jī)解列，然后再開始試?yán)?。試?yán)€路要把握好順序：第一，空載線路；第二，長度較長的分支線路；第三，無大型客戶的線路；第四，多為大型客戶的線路。要根據(jù)各個線路負(fù)荷的大小來逐漸進(jìn)行試?yán)凡僮?，如果是一級保電線路則不能采用試?yán)僮鳌＿\(yùn)維人員接到故障信號后，要及時發(fā)出命令，監(jiān)控部門人員受到來自于運(yùn)維人員的命令則嘗試?yán)_線路開關(guān)，同時，如果確定未出現(xiàn)接地故障，則要立即閉合這一線路的開關(guān)，并將此情況報(bào)告給運(yùn)維人員，為了提高工作效率，可以嘗試引入遙控設(shè)備，通過遠(yuǎn)距離遙控的方式執(zhí)行相關(guān)操作。如果有兩組變壓器，其10kV母線分段開關(guān)處于并行工作狀態(tài)，在這種情況下很容易定位并判斷故障，具體方法為：開啟分段開關(guān)，從中發(fā)現(xiàn)故障線路的位置。

3.2 接地點(diǎn)的判斷

當(dāng)出線拉路中的接地點(diǎn)無法被判定時，則應(yīng)該嘗試?yán)_試送相結(jié)合的方法，具體為：鎖定母線，逐步開啟各個出線開關(guān)，同時嘗試送電，以此來明確發(fā)生接地故障的線路，達(dá)到故障定位的目的。當(dāng)試送電時有接地故障發(fā)生，也要拉開這一線路的出線開關(guān)，同時，對余下的線路進(jìn)行試送電操作，對非接地線路逐個送電后，再處理發(fā)生接地故障的線路。

3.3 拉路操作要點(diǎn)分析

拉路操作必然造成部分線路斷電，要對該線路用戶預(yù)先發(fā)出通知，同時，必須盡量控制停電時間，具體可以從以下方面做起：第一，編制科學(xué)的拉路順序。這其中就是對一些關(guān)鍵的大客戶進(jìn)行優(yōu)先考慮，根據(jù)編制的拉路順序來逐步向客戶發(fā)出通告，從而為停電做好準(zhǔn)備?？蛻羰盏酵ㄖ罂赡苡捎谧陨淼木o急情況對拉路操作提出特殊要求，對于特殊情況則可以延后操作。第二，明確接地線路后，必須向各類單位發(fā)出報(bào)告，開展故障查找工作，可以采用逐區(qū)域、逐組查找的方法，或者通過分段試?yán)确椒▉砜刂撇檎覅^(qū)域。

3.4 不平衡故障處理的關(guān)鍵問題

（1）發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)，應(yīng)本著就近原則對故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，待故障問題得到處理，再重新恢復(fù)供電。運(yùn)維人員必須同搶修人員做好溝通，明確具體的搶修內(nèi)容、時間，再向客服中心發(fā)出報(bào)告。（2）當(dāng)切斷一些客戶專屬的分支開關(guān)和熔斷器，如果發(fā)現(xiàn)接地故障隨之不見，則無需再閉合此線路的開關(guān)與熔斷器，而是要向客戶反饋此現(xiàn)象，同時也要及時將情況匯報(bào)給客服人員。（3）若系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障，為了安全起見，要繼續(xù)推動消弧線圈的使用，而且最好隔離故障電網(wǎng)，切忌將故障電網(wǎng)與非故障電網(wǎng)連接。

4 結(jié)束語

10kV配網(wǎng)線路在整個電力系統(tǒng)中占據(jù)十分重要的地位，發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。必須加大配網(wǎng)故障問題的查找力度，科學(xué)分析判斷故障類型，并提出科學(xué)的解決對策，重視單相接地故障問題的處理，減少由于電壓不平衡所帶來的用地問題，從整體上達(dá)到良好的供電服務(wù)效果。

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