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10kV系統(tǒng)電壓異常現(xiàn)象判斷及處理
10kV系統(tǒng)電壓異常現(xiàn)象判斷及處理 10kV系統(tǒng)電壓異常現(xiàn)象在電網(wǎng)運(yùn)行中經(jīng)常遇到，但要想準(zhǔn)確及時地判斷處理并不是一件容易的事。10kV系統(tǒng)一般是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大，電容電流的增多，越來越多的10kV系統(tǒng)將會是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。以中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)為例，引起10kV系統(tǒng)電壓異常的因素非常多，可分為兩大類：一類是10kV電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)異常；一類是10kV系統(tǒng)設(shè)備故障，包括一次設(shè)備故障（還可能出現(xiàn)多重故障）、測量回路故障（包括TV及其二次回路故障）、一次設(shè)備故障而且測量回路也有故障。電壓的顯示方式一般有三種：一種是常規(guī)有人值守變電所，配置有一個線電壓表，三個相電壓絕緣監(jiān)測表；一種是常規(guī)變電所無人值守改造后，在調(diào)度端MMI顯示出一個線電壓值和三個相電壓值；一種是無人值守綜合自動化所，在調(diào)度端MMI顯示出三個線電壓值、三個相電壓值和一個零序電壓值，這種模式對10kV系統(tǒng)電壓異常的判斷處理非常有利。
1 10kV系統(tǒng)電壓異常的表現(xiàn)形式
1.1 運(yùn)行參數(shù)異常的電壓表現(xiàn)
合空載母線時的諧振：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。
消弧線圈脫諧度過低及系統(tǒng)不平衡電壓過大：電壓一般顯示為一相降低、兩相升高。
1.2 一次設(shè)備故障的電壓表現(xiàn)
單相完全接地：電壓一般顯示為接地相電壓為零，其余兩相電壓升至線電壓。原因主要有：線路斷線接地、瓷瓶擊穿、線路避雷器擊穿、配變避雷器擊穿、電纜擊穿、 線路柱上斷路器擊穿。
單相不完全接地：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。原因主要有：線路斷線接地、配變燒毀、電纜故障。
線路單相斷線：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。電壓的變化幅度與斷線的長度成正比。
線路兩相斷線：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。電壓的變化幅度與斷線的長度成正比。
1.3 測量回路故障的電壓表現(xiàn)
TV高壓熔絲一相熔斷：有的相電壓升高，有的降低。
TV高壓熔絲兩相熔斷：電壓一般顯示為熔斷相電壓降低，正常相電壓升高；或者三相電壓均降低。
TV低壓熔絲一相熔斷：電壓一般顯示為熔斷相的電壓略有降低或基本不變，其余兩相電壓基本不變；或者熔斷相電壓為零，其余兩相電壓基本不變。
TV低壓熔絲二相熔斷：電壓一般顯示為熔斷相的電壓略有降低或基本不變，正常相電壓基本不變；或者熔斷相電壓為零，正常相電壓基本不變
TV高壓或低壓熔絲三相熔斷：三相電壓為零。
1.4 一次設(shè)備及測量回路均有故障
其電壓表現(xiàn)為一次設(shè)備故障電壓與測量回路故障電壓的疊加。常見的有一相高壓熔絲熔斷及一相接地同時出現(xiàn)，當(dāng)熔斷相與接地相是同一相時，接地熔斷相可能升高，也可能降低，其余兩相升高。當(dāng)接地相與熔斷相是異相時，接地相為零，熔斷相可能升高，也可能降低，另一相升高。
2 10kV系統(tǒng)電壓異常的判斷與處理
針對電壓異常，首先要判斷是否是測量回路故障，排除了此類故障后，再考慮是一次設(shè)備故障或是運(yùn)行參數(shù)異常。用線電壓值可以很好地將兩者區(qū)分開來。凡是TV或其二次回路故障，相關(guān)的線電壓值都會變小。對于無人值守綜合自動化所，在調(diào)度端MMI上可直觀地判斷；對于常規(guī)有人值守變電所、常規(guī)變電所無人值守改造的，所顯示的線電壓無法反映的，可借助其它間接的手段來判斷，如有功功率數(shù)值，在電流、電壓不變的情況下，相關(guān)的有功功率數(shù)值突然降低很多，也可判斷出測量回路故障。
一次設(shè)備故障與測量回路故障同時出現(xiàn)時，首先要將一次設(shè)備故障排除，再處理測量回路的故障。
對于一些特殊的故障需要特別判斷，如TV三相或兩相熔絲熔斷且線路單相接地，由于三相電壓為零，無法判斷是否有接地，可先按熔絲熔斷進(jìn)行檢查處理，若在開關(guān)室后聽到母線有電暈放電聲，則說明有接地故障了，就要先處理接地故障，再處理TV熔絲熔斷。
至于運(yùn)行參數(shù)異常與設(shè)備故障的區(qū)分，要先把運(yùn)行參數(shù)異常情況排除。運(yùn)行參數(shù)異常主要有兩種情況：合空母線時產(chǎn)生的諧振，只要將任一饋線投入運(yùn)行，就可消除；另一種是消弧線圈的脫諧度過低，系統(tǒng)的不平衡電壓過大所產(chǎn)生的虛擬接地現(xiàn)象，此時只要任意將一條饋線拉閘，電壓異常消失，然后再將該饋線合閘，電壓異常不再出現(xiàn)。
一次設(shè)備故障，情況最復(fù)雜，有絕緣擊穿時形成的單相完全接地，有斷線或配變燒毀形成的不完全接地。由于消弧線圈的接地選線、小電流系統(tǒng)接地選線、饋線的零序電流信號經(jīng)常出現(xiàn)誤發(fā)或拒發(fā)信號，因此逐一試?yán)伨€仍是處理一次設(shè)備故障引起的10kV系統(tǒng)電壓異常的主要手段。
線路斷線，三相電壓的不對稱與斷線長度成正比，還可通過饋線電流是否減少來輔助判斷。電流表的接線有兩種，一種是不完全接線的取AC相的差流，一種是完全接線的直接取B相電流。出線端B相斷線，電流為零，其余兩相出線斷線，電流減少；線路中間或支路B相斷線，電流減少；其余兩相斷線，電流減少相對少一點(diǎn)。斷線的原因主要有線路過載引起線路刀閘、電纜引線、線路接頭燒斷（短路沖擊引起）；變電所內(nèi)斷路器由于操作聯(lián)動機(jī)構(gòu)問題導(dǎo)致缺相（一般出現(xiàn)在停電后的送電操作時）等。單純的斷線，饋線的零序過流信號不會動作。
對于完全接地，其電壓特征明顯，即接地相為零，其余兩相升至線電壓，接地信號光字牌會出現(xiàn)。若饋線的零序過流信號出現(xiàn)，則先依此試?yán)７駝t就按照先次要饋線后重要饋線，先常故障饋線后不常故障饋線，先站外后站內(nèi)的原則試?yán)詈笤贆z查母線上的所有設(shè)備。查出故障線路或設(shè)備后進(jìn)行隔離，通知有關(guān)部門處理。對于饋線接地故障的查找，一般采用逐漸逼近法。饋線有多個分段斷路器的，由負(fù)荷側(cè)向電源側(cè)逐一試?yán)_定故障線段（減少停電次數(shù)）。檢查故障主線段沒問題后，再檢查支路，有支路斷路器的可試分合，確定是否是故障支路，若無支路斷路器的，只能逐一檢查，只有戶外設(shè)備檢查均沒有問題后，才懷疑電纜，一般電纜外破可以在巡查時發(fā)現(xiàn)，電纜內(nèi)部的故障往往要斷電后檢查才可確定。復(fù)雜線路的接地故障，有時甚至要幾天才能查出故障點(diǎn)。
一般而言，母線接地是很罕見的。當(dāng)每一條饋線都試?yán)^，而電壓異常并沒有消失時，就要考慮是不是出現(xiàn)多重故障了。對于多重故障，如同相不同饋線同時接地、異相不同饋線同時不完全接地等，判斷處理的方法會比較復(fù)雜。如同桿架設(shè)的雙回路、三回路線路，上層線路一相斷線并且電源側(cè)接地，有可能碰下層線路。若是同相的，引起兩回路均接地，停一回路還不能消除故障，必須兩回路一起停，當(dāng)同相接地的兩條線路不是同桿架設(shè)時，容易誤判為母線接地，特別是零序過流不動作或接地選線不顯示時更是如此，若饋線能形成手拉手接線，則將每一條線路轉(zhuǎn)由其他母線供電，看看是否引起其他母線接地，來判斷該線路是否接地，若沒有手拉手接線，則要將該母線所有饋線都拉閘，來確定是不是母線故障，若不是母線故障，再逐一試送饋線，確定故障線路。如同桿架設(shè)的雙回路、三回路線路，上層線路一相斷線并且電源側(cè)接地，若是碰下層線路異相的，則引起斷路器跳閘（一般只會跳一個線路斷路器，也可能同時跳閘），若是原先接地的線路跳閘，則跳閘后接地相將改變，否則接地相不變。運(yùn)行中也出現(xiàn)過由于絕緣薄弱，一相接地引起另一相絕緣擊穿形成兩相接地短路，兩相在同一線路的或不同線路但斷路器一起跳閘的，斷路器跳閘后接地消失；若不同線路的，只有一個線路斷路器跳閘的，原先接地線路斷路器跳閘后，接地相將發(fā)生改變。
1 10kV系統(tǒng)電壓異常的表現(xiàn)形式
1.1 運(yùn)行參數(shù)異常的電壓表現(xiàn)
合空載母線時的諧振：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。
消弧線圈脫諧度過低及系統(tǒng)不平衡電壓過大：電壓一般顯示為一相降低、兩相升高。
1.2 一次設(shè)備故障的電壓表現(xiàn)
單相完全接地：電壓一般顯示為接地相電壓為零，其余兩相電壓升至線電壓。原因主要有：線路斷線接地、瓷瓶擊穿、線路避雷器擊穿、配變避雷器擊穿、電纜擊穿、 線路柱上斷路器擊穿。
單相不完全接地：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。原因主要有：線路斷線接地、配變燒毀、電纜故障。
線路單相斷線：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。電壓的變化幅度與斷線的長度成正比。
線路兩相斷線：電壓一般顯示為一相升高、兩相降低；或者一相降低、兩相升高。電壓的變化幅度與斷線的長度成正比。
1.3 測量回路故障的電壓表現(xiàn)
TV高壓熔絲一相熔斷：有的相電壓升高，有的降低。
TV高壓熔絲兩相熔斷：電壓一般顯示為熔斷相電壓降低，正常相電壓升高；或者三相電壓均降低。
TV低壓熔絲一相熔斷：電壓一般顯示為熔斷相的電壓略有降低或基本不變，其余兩相電壓基本不變；或者熔斷相電壓為零，其余兩相電壓基本不變。
TV低壓熔絲二相熔斷：電壓一般顯示為熔斷相的電壓略有降低或基本不變，正常相電壓基本不變；或者熔斷相電壓為零，正常相電壓基本不變
TV高壓或低壓熔絲三相熔斷：三相電壓為零。
1.4 一次設(shè)備及測量回路均有故障
其電壓表現(xiàn)為一次設(shè)備故障電壓與測量回路故障電壓的疊加。常見的有一相高壓熔絲熔斷及一相接地同時出現(xiàn)，當(dāng)熔斷相與接地相是同一相時，接地熔斷相可能升高，也可能降低，其余兩相升高。當(dāng)接地相與熔斷相是異相時，接地相為零，熔斷相可能升高，也可能降低，另一相升高。
2 10kV系統(tǒng)電壓異常的判斷與處理
針對電壓異常，首先要判斷是否是測量回路故障，排除了此類故障后，再考慮是一次設(shè)備故障或是運(yùn)行參數(shù)異常。用線電壓值可以很好地將兩者區(qū)分開來。凡是TV或其二次回路故障，相關(guān)的線電壓值都會變小。對于無人值守綜合自動化所，在調(diào)度端MMI上可直觀地判斷；對于常規(guī)有人值守變電所、常規(guī)變電所無人值守改造的，所顯示的線電壓無法反映的，可借助其它間接的手段來判斷，如有功功率數(shù)值，在電流、電壓不變的情況下，相關(guān)的有功功率數(shù)值突然降低很多，也可判斷出測量回路故障。
一次設(shè)備故障與測量回路故障同時出現(xiàn)時，首先要將一次設(shè)備故障排除，再處理測量回路的故障。
對于一些特殊的故障需要特別判斷，如TV三相或兩相熔絲熔斷且線路單相接地，由于三相電壓為零，無法判斷是否有接地，可先按熔絲熔斷進(jìn)行檢查處理，若在開關(guān)室后聽到母線有電暈放電聲，則說明有接地故障了，就要先處理接地故障，再處理TV熔絲熔斷。
至于運(yùn)行參數(shù)異常與設(shè)備故障的區(qū)分，要先把運(yùn)行參數(shù)異常情況排除。運(yùn)行參數(shù)異常主要有兩種情況：合空母線時產(chǎn)生的諧振，只要將任一饋線投入運(yùn)行，就可消除；另一種是消弧線圈的脫諧度過低，系統(tǒng)的不平衡電壓過大所產(chǎn)生的虛擬接地現(xiàn)象，此時只要任意將一條饋線拉閘，電壓異常消失，然后再將該饋線合閘，電壓異常不再出現(xiàn)。
一次設(shè)備故障，情況最復(fù)雜，有絕緣擊穿時形成的單相完全接地，有斷線或配變燒毀形成的不完全接地。由于消弧線圈的接地選線、小電流系統(tǒng)接地選線、饋線的零序電流信號經(jīng)常出現(xiàn)誤發(fā)或拒發(fā)信號，因此逐一試?yán)伨€仍是處理一次設(shè)備故障引起的10kV系統(tǒng)電壓異常的主要手段。
線路斷線，三相電壓的不對稱與斷線長度成正比，還可通過饋線電流是否減少來輔助判斷。電流表的接線有兩種，一種是不完全接線的取AC相的差流，一種是完全接線的直接取B相電流。出線端B相斷線，電流為零，其余兩相出線斷線，電流減少；線路中間或支路B相斷線，電流減少；其余兩相斷線，電流減少相對少一點(diǎn)。斷線的原因主要有線路過載引起線路刀閘、電纜引線、線路接頭燒斷（短路沖擊引起）；變電所內(nèi)斷路器由于操作聯(lián)動機(jī)構(gòu)問題導(dǎo)致缺相（一般出現(xiàn)在停電后的送電操作時）等。單純的斷線，饋線的零序過流信號不會動作。
對于完全接地，其電壓特征明顯，即接地相為零，其余兩相升至線電壓，接地信號光字牌會出現(xiàn)。若饋線的零序過流信號出現(xiàn)，則先依此試?yán)７駝t就按照先次要饋線后重要饋線，先常故障饋線后不常故障饋線，先站外后站內(nèi)的原則試?yán)詈笤贆z查母線上的所有設(shè)備。查出故障線路或設(shè)備后進(jìn)行隔離，通知有關(guān)部門處理。對于饋線接地故障的查找，一般采用逐漸逼近法。饋線有多個分段斷路器的，由負(fù)荷側(cè)向電源側(cè)逐一試?yán)_定故障線段（減少停電次數(shù)）。檢查故障主線段沒問題后，再檢查支路，有支路斷路器的可試分合，確定是否是故障支路，若無支路斷路器的，只能逐一檢查，只有戶外設(shè)備檢查均沒有問題后，才懷疑電纜，一般電纜外破可以在巡查時發(fā)現(xiàn)，電纜內(nèi)部的故障往往要斷電后檢查才可確定。復(fù)雜線路的接地故障，有時甚至要幾天才能查出故障點(diǎn)。
一般而言，母線接地是很罕見的。當(dāng)每一條饋線都試?yán)^，而電壓異常并沒有消失時，就要考慮是不是出現(xiàn)多重故障了。對于多重故障，如同相不同饋線同時接地、異相不同饋線同時不完全接地等，判斷處理的方法會比較復(fù)雜。如同桿架設(shè)的雙回路、三回路線路，上層線路一相斷線并且電源側(cè)接地，有可能碰下層線路。若是同相的，引起兩回路均接地，停一回路還不能消除故障，必須兩回路一起停，當(dāng)同相接地的兩條線路不是同桿架設(shè)時，容易誤判為母線接地，特別是零序過流不動作或接地選線不顯示時更是如此，若饋線能形成手拉手接線，則將每一條線路轉(zhuǎn)由其他母線供電，看看是否引起其他母線接地，來判斷該線路是否接地，若沒有手拉手接線，則要將該母線所有饋線都拉閘，來確定是不是母線故障，若不是母線故障，再逐一試送饋線，確定故障線路。如同桿架設(shè)的雙回路、三回路線路，上層線路一相斷線并且電源側(cè)接地，若是碰下層線路異相的，則引起斷路器跳閘（一般只會跳一個線路斷路器，也可能同時跳閘），若是原先接地的線路跳閘，則跳閘后接地相將改變，否則接地相不變。運(yùn)行中也出現(xiàn)過由于絕緣薄弱，一相接地引起另一相絕緣擊穿形成兩相接地短路，兩相在同一線路的或不同線路但斷路器一起跳閘的，斷路器跳閘后接地消失；若不同線路的，只有一個線路斷路器跳閘的，原先接地線路斷路器跳閘后，接地相將發(fā)生改變。
