35 kV小电流接地系统电压不平衡现象的分析和处理
张琳
浙江省浦江县供电局，浙江浦江322200)
摘要：通过一起变电站35kV母线电压异常情况的分析和处理，总结了变电站35kV电压异常的各类情况分析了各种故障原因，提出了故障判断及处理的步骤和原则。
关键词：35kV母线；电压异常；分析
中图分类号：TM564.1 文献标识码：B
1概述
2009年3月8日，110kv城中变电站35kv母线电压发生异常现象，当时城中变为正常运行方式，两台主变并列运行。110kv城中变为二台三圈变压器，型号为SZZ9-40000／110，容量为40MVA，110kV母线为内桥接线，110kv母分开关运行，35kV母线为单母分段接线正常运行时35kv母分开关运行；10kV母线为单母分段接线。
故障现象：雷雨天气，35kv I段电压Ua=37kv、Ub=OkV、Uc=37kV，35kVⅡ段电压Ua=37kV、Ub=27kV、Uc=23kV，光字牌显示“35kv I段母线接地、35kvⅡ段母线接地”。
2事故原因分析
35kV母线电压异常可能是系统原因所引起，如系统谐振、线路单相接地或断相、消弧线圈档位不当等；还有可能是测量回路故障导致：35kv母线电压异常，如母线压变高压熔丝熔断、低压熔丝熔断或二次回路异常、母线压变异常等。如系．35kv系统故障引起电压异常，那么所有与之相连的压变电压显示值都异常，这是必须快速加以处理的故障；如仅是测量回路异常引起指示值不准确，则一般只是发生在本变电站的压变。
为了在系统发生电压波动时能够明确区分故障类型，及时处理故障，保障电网安全运行，下面分别就系统谐振、线路断线、单相接地、消弧线圈档位不当、熔丝熔断、二次回路异常等故障情况下系统的不同特征进行分析。
(1)系统发生谐振
谐振过电压引起的三相电压不平衡有两种：一种是基频谐振，即一相电压降低，另两相电压升高，特征类似于单相接地；另一种是分频谐振或高频谐振，特征是三相电压同时升高。理论计算说明，谐振过电压一般不超过1.5-2倍相电压，特殊情况可高达3.5倍，持续时间十分之几秒甚至一直存在。
谐振处理办法：通常采用拉合35kv母分开关或35kV空载线路，调整运行方式，改变网络参数，破坏谐振条件，消除谐振过电压后再恢复正常运行方式。
(2)线路发生断相
线路发生断相(一相或二相)时，相电压特征是 三相电压不平衡，断线相电压和中性点电压升高，非断线相电压降低，供电功率减少，有时发出接地信号。线路断相时，负荷侧变电站母线电压异常，通过电源侧和负荷侧两侧变电站的电压测量值进行判别。
处理办法：线路改检修，由检修单位进行巡查。
(3)线路单相接地
接地相电压明显降低(金属性接地时接近于零)，而其余两相相电压升高为线电压，并发出“母线接地”信号(电压取自开口三角电压3Uo)。需要注意的是发出“母线接地”信号并不能说明35kv线路肯定发生单相接地故障，如果其余两相电压没有升高为线电压，则应是高压熔丝熔断所引起。高压熔丝熔断与单相接地故障主要表现在全网是否异常、电压是否升至线电压。
处理办法：判断为单相接地故障时，现场值班人员应立即检查小电流接地选线装置的动作情况，初步判别故障线路，并报告值班调度员。根据调度指令，将故障线路改检修。
(4)消弧线圈档位不适当
装有35kV中性点消弧线圈的变电站，在档位不适当时(通常调档后发生异常)，三相电压不平衡，但差别不大，此时，也有可能发出“母线接地”信号。
由于不同变电站采用的母线压变接线方式不一致，相应的电压测量值都不一致，必须结合具体情况进行分析和调整档位。
(5)高压熔丝熔断
高压熔丝熔断时，熔断相二次电压将显著降低，并发出“母线接地”信号。但是，如果高压熔丝未完全，则可能不会发出“母线接地”信号。
两相高压熔丝熔断时，熔断的两相相电压很小或接近于零，未熔断一相的相电压接近于正常相电压。熔断的两相相间电压为零(即线电压为零)，其它线电压降低，但不为零。
处理办法：改检修后，更换高压熔丝。
(6)低压熔丝熔断
低压熔丝熔断时，二次电压将显著降低，开口三角电压无电压，不会发出“母线接地”信号。会不会发出“母线接地”信号是判别高压熔丝还是低压熔丝熔断的一个主要依据。
两相低压熔丝熔断时，熔断的两相相电压降低很多，但不为零，未断的一相电压正常。熔断器熔断的两相间电压为零，其它线电压降低，但不为零。
处理办法：更换低压熔丝。
(7)二次电压回路异常
指除高、低压熔丝熔断外的母线压变及以下回路异常。发生这种现象时，电压情况无法预测。其形成原因复杂，通常有二次小线烧断、碰线、回路接错、表计异常等。
处理办法：母线压变改检修后，交检修单位检查处理。
3事故处理过程
110kV城中变电站35kV中性点经消弧线圈接地，但根据记录当时消弧线罔未进行任何操作，并根据电压仪表指示值，可以判定电压不平衡非消弧线圈档位不当引起。 故障现象表明35kV I段母线B相电压为零，而A、C相电压升高，类似于谐振过电压现象：
(1)拉开35kv母分开关
故障现象改变为：35kv I段电压Ua=22kv、Ub=22kV、Uc=2lkV，35kvⅡ段电压Ua=37kv、Ub=2kV、Uc=3kV，光字牌显示“35kvⅡ段母线接地”。
现象表明：35kV I段母线恢复正常，35kvⅡ段母线电压未变。
由于改变了网络参数，破坏了谐振条件，因此可以判定35kVⅡ段母线电压三相不平衡非系统谐振过电压所引起。
根据35kVⅡ段母线=：相电压指示值、接地信号，因A相电压升高至线电压，B、C相电压显著降低，并发出“母线接地”信号，可以判定高压熔丝熔断，系统有接地现象。
(2)检查35kVⅡ段母线压变高、低压熔丝
根据35kVⅡ段母线电压“Ub=2kv、Uc=3kv”的现象可分析出，系统接地的同时存在35kvⅡ段母线压变B、C相高压熔丝熔断故障。现场检查发现35kVⅡ段母线压变B、C相高压熔丝熔断，更换35kVⅡ段母线压变B、C相高压熔丝后。
故障现象改变为：35kVⅡ段母线电压Ua=36kV、Ub=3kV、Uc=37kV，光字牌显示“35kvⅡ段母线接地”。
电压指示值显示故障为典型的单相接地特征，可断定B相接地。
(3)试拉35kvⅡ段母线出线
两条线路同名相接地。两条输配电线路同名相发生接地时，绝缘监视一相对地电压表指示不平衡，出现接地信号，变电所值班员按规定顺位逐条选切线路时，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电所内设备接地。若全选切一遍j相对地电压指示有变化时，应考虑有两条输配电线路同相发生单相接地(含断线)故障。
两条线路异名相接地?这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降粘雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线路同时跳闸或只有一条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若两条线路都跳闸，电网接地现象消除；若两条线只有一条跳闸时，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相不发生改变，这是判断是否存在两条线路异名相接地故障的必要依据。
多条线路同名相接地。多条线同名相接地是指同一母线供电的两条以上的线路发生的同名相接地，这种现象一般只发生在三角排列的线路下粘雪的情况。多条线路同名相接地时，电网三相对地电压不平衡，出现接地信号，值班人员在选切线路时，每选切到接地线路，对地电压就发生变化，有几条线路发生单相接地，=相对地电压就发生几次改变，若把这些电压有变化的线路停掉，电网接地消除，这就可判断出是三条或以上同名相接地故障。
经试拉3526线路后，电压变化为Ua=21kv、Ub=21kv，Uc=21kv相电压恢复正常，可判断为3526线路B相接地。
结论：35kVⅡ段母线上出现3526线路B相单相接地，同时，35kVⅡ段母线压变B、C相高压熔丝熔断。
4故障处理有关要求
正确判断和迅速处理35kV系统电压异常情况，是一名变电站现场值班人员必须掌握的基本技能。为了确保电网系统的安全、稳定、可靠运行，值班人员应先根据35kv系统电压波动的规律判断故障类型，分隔故障范围，依照故障的轻重缓急分别处理。
根据35 kV电压异常原因及其危害，处理顺序依次是：系统谐振、低压熔丝熔断、单相接地、高压熔丝熔断、二次回路异常，具体如下：
①谐振电压高，危害大，要迅速处理；
②单相接地．单相接地与系统谐振不会同时发生，根据规定允许维持运行2小时；
③如果故障现象较难判断时，由于更换低压熔丝熔断最为简单，因此，先换低压熔丝是不错的选择。如换上后低压熔丝反复熔断，可判定熔丝以下的二次回路有短路现象：
④更换高压熔丝时必须注意，更换前要将压变改检修，要注意哪些保护要停用(如失压解列装置、故障解列装置、备自投等)；
⑤排除系统谐振、单相接地、二次回路故障后，并更换了高、低压熔丝，如果35kv母线电压还有异常，可认定35kV母线压变异常。
作者简介
张琳(1972-)，女，毕业于浙江大学计算机系，现就职于浙江省浦江县供电局。
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