基于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站10kV母線三相電壓不平衡監(jiān)視法

陳瑤集

摘要：基于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站10kV母線三相電壓不平衡監(jiān)視方法，通過對(duì)10kV母線三相電壓之間的差值實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)電壓差值達(dá)到告警值時(shí)，在調(diào)度監(jiān)控畫面進(jìn)行彈窗告警，調(diào)度值班員再結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行判斷處置，確保故障隱患能夠及時(shí)排除，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：10kV母線 ?電壓 ?監(jiān)視

一、前言：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10kV線路也在逐年增加，而人們對(duì)供電可靠性的要求也越來越高，目前統(tǒng)計(jì)表明用戶故障停電大多數(shù)是10kV線路故障引起的，而10kV線路故障也分為相間短路故障和單相接地故障，在線路單相接地故障中，直接在電網(wǎng)上反映出來的現(xiàn)象是變電站10kV母線三相電壓出現(xiàn)不平衡，在線路發(fā)生接地故障時(shí)如果調(diào)度值班員能夠根據(jù)10kV母線三相電壓不平衡現(xiàn)象準(zhǔn)確判斷故障，迅速處置，隔離故障，恢復(fù)非故障設(shè)備運(yùn)行，可以極大提高對(duì)用戶供電可靠性，反之如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)異常情況進(jìn)行處置，容易造成故障擴(kuò)大，配變燒損或者引發(fā)大面積停電或者造成涉電公共安全隱患。針對(duì)上述情況，本文提出了基于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站10kV母線三相電壓不平衡監(jiān)視法。

二、三相電壓不平衡監(jiān)視原理分析：

1、目前10kV系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，主要是以中性點(diǎn)接消弧線圈或者中性點(diǎn)不接地運(yùn)行，線路發(fā)生單相接地后由于系統(tǒng)不接地，形成的短路電流很小，沒有能夠達(dá)到保護(hù)定值，在線路不能跳閘的情況下只能依靠人工進(jìn)行拉路。目前應(yīng)用最廣泛的是在變電站安裝小電流接地選線裝置或者在接地變上加裝小電阻人為增加一個(gè)接地點(diǎn)，通過上述辦法在線路發(fā)生單相接地時(shí)，故障電流達(dá)到線路保護(hù)定值時(shí)線路保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行跳閘隔離故障，但在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，10kV線路發(fā)生斷線或者非金屬性接地時(shí)候，特別是線路上的支線發(fā)生斷線時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生的零序電壓、零序電流較小未達(dá)到小電流接地選線裝置或者線路本身零序過流保護(hù)定值時(shí)，保護(hù)并不會(huì)動(dòng)作切除故障，同時(shí)變電站10kV母線三相電壓因升高或降低未達(dá)到告警值，沒有出現(xiàn)告警信號(hào)，導(dǎo)致調(diào)度值班員在監(jiān)視過程容易漏信號(hào)，未能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓不平衡的情況。

2、為了能夠快速發(fā)現(xiàn)10kV母線出現(xiàn)三相電壓不平衡的情況，我們對(duì)正常運(yùn)行時(shí)多個(gè)變電站的母線電壓進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，變電站10kV母線正常運(yùn)行時(shí)三相電壓差值較小，特別是對(duì)于電壓等級(jí)越高負(fù)荷分布均勻的變電站，其10kV母線三相電壓的偏差值就越小，分析多個(gè)110kV、220kV變電站10kV母線三相電壓情況，正常運(yùn)行時(shí)其10kV母線三相電壓偏差值都在0.2kV以內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)某網(wǎng)區(qū)各個(gè)變電站，分析其正常運(yùn)行時(shí)10kV母線三相電壓之間的最大差值，即設(shè)定某個(gè)變電站10kV母線三相電壓之間的最大差值為0.2kV，在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)上增加0.2kV<|Ua-Ub|、0.2kV<|Ua-Uc|、0.2kV<|Ub-Uc|三個(gè)電氣判據(jù)量，只要上述三個(gè)條件任意一個(gè)值達(dá)到時(shí)就會(huì)在OCS系統(tǒng)上彈出告警信號(hào)，調(diào)控員能夠快速發(fā)現(xiàn)10kV母線三相電壓不平衡情況，根據(jù)這個(gè)告警信號(hào)再結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況、相關(guān)信號(hào)進(jìn)行處置，方便調(diào)控員快速發(fā)現(xiàn)母線三相電壓不平衡的情況，避免出現(xiàn)故障未能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成安全隱患;所述的Ua、Ub和Uc為實(shí)時(shí)獲取的變電站10kV母線三相電壓值，所設(shè)置的差值可以根據(jù)當(dāng)前變電站正常運(yùn)行時(shí)母線三相電壓之間正常差值來進(jìn)行靈活調(diào)整，下圖是電壓差值設(shè)置圖與電壓出現(xiàn)不平衡告警彈窗圖：

三、結(jié)語

10kV線路發(fā)生接地或者斷線時(shí)，如果是不完全接地或者支線斷線，受線路負(fù)載等條件影響，即時(shí)變電站10kV母線三相電壓出現(xiàn)較大的不平衡，如果故障電流/電壓值未達(dá)到保護(hù)裝置定值或者告警值時(shí)，線路不會(huì)跳閘同時(shí)調(diào)度監(jiān)控后臺(tái)是沒有任何告警信號(hào)的，造成調(diào)度值班員不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)10kV母線三相電壓不平衡情況，容易錯(cuò)失處置先機(jī)，導(dǎo)致故障擴(kuò)大，本基于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站10kV母線三相電壓不平衡監(jiān)視法，通過對(duì)10kV母線三相電壓之間相差的值進(jìn)行設(shè)點(diǎn)監(jiān)視，能夠讓調(diào)控員在日常監(jiān)視工作中快速發(fā)現(xiàn)10kV母線三相電壓不平衡情況，從而能夠結(jié)合當(dāng)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行情況快速處置，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]儲(chǔ)卓皓. 配網(wǎng)三相電壓不平衡分析與處理.江蘇電機(jī)工程.2010

[2]段煒、王桔紅.配電網(wǎng)三相電壓不平衡的影響與治理.科技視界.2012