一起380V配電段母線三相電壓不平衡故障原因分析及處理措施

梁嘉輝 張玉華 藏亮

摘? 要：針對一起380V配電段母線三相電壓不平衡故障的發(fā)生過程及原因進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析與闡述，并針對故障給出了解決方法及預(yù)防措施，以期為同行業(yè)配電設(shè)備故障預(yù)防及處理提供參考。

關(guān)鍵詞：380V;配電段母線;三相電壓;不平衡故障;處理

1 事件經(jīng)過

2019年11月7日上午10：30，接運(yùn)行人員通知，#2機(jī)汽機(jī)PC配電間內(nèi)汽機(jī)PC22段附近冒煙，并伴有焦糊味。電氣室人員立即前往對汽機(jī)PC22段電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)冒煙部位為#2機(jī)汽機(jī)PC22段母線PT處，且繞組表面發(fā)生嚴(yán)重的過熱變色，母線電壓表顯示三相電壓不平衡，小電流選線裝置報(bào)“母線接地”故障。電氣檢修人員立即將汽機(jī)PC22段母線PT隔離開關(guān)斷開，并使用紅外測溫儀對母線PT進(jìn)行了測溫，測溫結(jié)果顯示，母線PT繞組表面最高溫度已達(dá)156.5℃。

2019年11月7日上午11：00，為檢查汽機(jī)PC21段負(fù)荷開關(guān)，運(yùn)行人員合汽機(jī)PC21、PC22段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，將汽機(jī)PC22段所有負(fù)荷開關(guān)切至汽機(jī)PC21段串帶供電，運(yùn)行30分鐘后，汽機(jī)PC21段母線PT過熱發(fā)生過熱現(xiàn)象使絕緣損壞，同時(shí)也伴有冒煙及及焦糊味。運(yùn)行人員將汽機(jī)PC21段母線PT隔離開關(guān)斷開，并對汽機(jī)PC21段母線PT進(jìn)行了紅外測溫，結(jié)果顯示表面最高溫度達(dá)129.8℃。

斷開母線PT隔離開關(guān)后，電氣專業(yè)人員隨即對汽機(jī)PC21段母線對地相電壓進(jìn)行了測量，三相電壓分別為，A相206.8V、B相266.6V、C相400.8V，出現(xiàn)了兩相電壓偏低，一相電壓偏高的三相電壓不平衡現(xiàn)象。

2 原因查找

2019年11月7日上午11：40，為了確定汽機(jī)PC段母線三相電壓不平衡的原因，電氣檢修人員配合運(yùn)行人員，對汽機(jī)PC段母線所帶負(fù)荷進(jìn)行逐一斷電排查，在對#2汽機(jī)MCC23段電源1饋線開關(guān)（20BFA04BA001）斷電后，母線電壓恢復(fù)正常。確定故障點(diǎn)在#2汽機(jī)MCC23配電段后，電氣檢修人員與運(yùn)行人員隨即對#2汽機(jī)MCC23段檢查。運(yùn)行人員對#2汽機(jī)MCC23段電源1饋線開關(guān)及#2汽機(jī)MCC23段所帶負(fù)荷開在對#2汽機(jī)MCC23段所帶負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行逐一斷電后，電氣檢修人員對所帶負(fù)荷絕緣進(jìn)行了測試，所有負(fù)荷開關(guān)絕緣良好，未找到故障點(diǎn)，遂進(jìn)行了送電操作，汽機(jī)PC21段母線三相電壓恢復(fù)正常。

2019年11月7日下午15：00，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)汽機(jī)PC21段母線三相電壓再次發(fā)生不平衡現(xiàn)象，電氣檢修人員與運(yùn)行人員重新對#2汽機(jī)MCC23段所帶負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行逐一斷電排查，在對#2機(jī)潤滑油裝置電控柜（20BJC03GA001）電源開關(guān)斷電后，母線電壓恢復(fù)正常，電氣檢修人員立即對#2機(jī)潤滑油裝置電控柜（20BJC03GA001）所帶負(fù)荷#2機(jī)離心式油凈化裝置就地控制箱進(jìn)行了檢查，對#2機(jī)離心式油凈化裝置油箱加熱器進(jìn)行絕緣測試后發(fā)現(xiàn)，油箱加熱器絕緣阻值偏低，接近為0MΩ，判斷此加熱器燒毀發(fā)生單相接地故障。

3 原因分析

本次故障發(fā)生時(shí)，#2機(jī)組正處于檢修期間，因此汽機(jī)PC21、22段處于輕負(fù)荷狀態(tài)。由于#2機(jī)離心式油凈化裝置加熱器發(fā)生單相接地故障，導(dǎo)致汽機(jī)PC21、22段母線單相電壓降低，其它兩相電壓升高，母線PT內(nèi)出現(xiàn)過電壓，PT鐵芯出現(xiàn)飽和或接近飽和，阻抗變小，電路中出現(xiàn)容抗和阻抗相等的情況，從而產(chǎn)生了鐵磁諧振，此時(shí)PT一次側(cè)產(chǎn)生較大的電流，導(dǎo)致母線PT繞組表面絕緣發(fā)生過熱，絕緣受損變色。

由于#2機(jī)離心式油凈化裝置油箱加熱器浸泡于油箱內(nèi)，當(dāng)加熱器燒毀后，導(dǎo)電部位并不會直接接觸到油箱外殼，導(dǎo)致加熱器發(fā)生非金屬性接地，單相電壓發(fā)生小幅度的降低，產(chǎn)生的接地電流較小，未達(dá)到上級開關(guān)的額定故障動作電流，故上級開關(guān)保護(hù)未動作，開關(guān)未跳閘。

且經(jīng)過后續(xù)調(diào)查得知，第一次未找到故障點(diǎn)且送電后電壓正常是由于檢修人員下班臨時(shí)關(guān)閉加熱器電源，從而使接地點(diǎn)暫時(shí)消失導(dǎo)致。而再次出現(xiàn)電壓不平衡則是由于檢修人員上班后又合上加熱器電源造成的。

4 處理及預(yù)防措施

2019年11月7日下午16：00，電氣檢修人員將燒毀的加熱器電源線拆卸，恢復(fù)其他加熱器接線，對汽機(jī)PC21段、22段母線PT絕緣及直阻進(jìn)行測試，測試合格，重新投運(yùn)#2機(jī)離心式油凈化裝置及母線PT，設(shè)備運(yùn)行良好，母線電壓恢復(fù)正常。

為防止再次發(fā)生此類故障，電氣專業(yè)聯(lián)合繼保專業(yè)，在加熱器電源側(cè)加裝電壓互感器，并更換了帶有可接分閘信號觸點(diǎn)的小型塑殼斷路器，設(shè)置零序電壓保護(hù)接入斷路器，從而有效保護(hù)配電段。

參考文獻(xiàn)

[1]張斌衛(wèi)，電磁式電壓互感器的鐵磁諧振研究[J].電氣傳動自動化，2017（04）

[2]李謙，靳曉東，王曉瑜，招譽(yù)頤，電磁式電壓互感器鐵磁諧振消諧措施的研究[J].廣西電力技術(shù)，1994（02）