母線電壓異常運行的原因分析

2014-04-29 00:00:00劉偉芳張蔥蔥

中國電子商情 2014年13期

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

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

一、在中性點不接地系統內，母線單相接地的時候，關于開口三角電壓時相電壓、監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;現場檢查一二次設備后發現當地后臺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。

合上10kV聯絡線開關后，對側變電所發生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，檢查發現母線電壓二次回路零序電壓未接入。

1.1"接線正確發生單相接地時，各母線電壓表計電壓指示

假設C相發生單相接地，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系統發生C相單相接地時，Uc下降，電壓表計數值指示為零，Ua=Ub，電壓表計數值指示為線電壓，Uab=Ubc=Uca，線電壓的數值和對稱性不變，零序電壓數值為相電壓，并發出母線接地信號。

當零序壓變二次線圈極性反接時，系統發生C相單相接地，Ua=Ub，電壓表計數值指示為相電壓，

Uc=2Ua，接地相C相電壓表指示為2倍相電壓，Uab=Ubc=Uca，線電壓的數值和對稱性不變，零序電壓數值為相電壓，并發出\"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

當零序壓變二次未接入時，系統發生C相單相接地，一次側中性點產生3U0，電壓表現為相電壓，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值為Ua=Ub=Uc，電壓表計數值指示為相電壓，線電壓與零序壓變二次電壓無關，不變，并發出母線接地信號。

二、在中性點直接接地系統內，因接地手段的變動，短時會發生系統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母聯開關熱備用。

當110KV母聯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中性點接地方式發生了改變。110kV系統短時出現成為中性點不接地系統，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：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，零序電流保護會退出其方向元件，電壓斷線相的距離保護會閉鎖。如果電壓處于正常狀態，那么保護也會隨之恢復到正常狀態。因此，在操作改變中性點接地方式時，運行人員一定要時時刻刻重視維持中性點接地狀態，同時可先把中性點接地點并上，然后將另外的中性點接地拉開，從而防止保護告警出現誤動作。

三、中性點不接地系統中，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。經線路巡查發現是35kV線路發生了A相斷線，異常發生時在監控中35kVⅠ段母線三相電壓歷史數據。

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。應該是發生了線路斷線現象，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

在中性點不接地系統內，一旦母線壓變一相低壓空氣開關跳開，那么在短時間內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定狀態，和趨近于系統處于正常狀態時的電壓值。除此之外，當壓變低壓空氣開關跳開的時候，故障相電壓會呈現出微微升高的現象，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。

電力系統中，線路發生單相接地是很常見的異常。根據以上的數據表明，在線路發生單相接地時，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

大田變電所發生了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。中性點不接地系統中，母線壓變高壓熔絲熔斷時，會出現開口三角電壓，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

一旦系統內母線電壓異常，那么就應仔細判斷母線電壓及其發出的接地信號。通過上述闡釋我們可推論出：

（1）當線路斷線的時候，首端電壓會升高，三相母線電壓處于不平衡狀態，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到整定值。

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

（3）當三相母線電壓處于不平衡狀態，一相下降，兩相升高，接地信號動作的時候，也許也許是出現了諧振的問題，為此我們應變更系統運作手段。

（4）當母線三相相電壓處于正常狀態時，接地信號動作主要歸咎在出現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）中性點不接地系統母線出現單相接地的問題時，非故障相電壓會升高，接地相電壓會出現顯著下降的情況，此時接地信號動作。