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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)一般是中性點不接地系統(tǒng)或中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),隨著電網(wǎng)的擴大,電容電流的增多,越來越多的10kV系統(tǒng)將會是中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。以中性點經(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。
至于運行參數(shù)異常與設(shè)備故障的區(qū)分,要先把運行參數(shù)異常情況排除。運行參數(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。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。
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。
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