10kV系统电压异常现象判断及处理

10kV系统电压异常现象在电网运行中经常遇到，但要想准确及时地判断处理并不是一件容易的事。10kV系统一般是中性点不接地系统或中性点经消弧线圈接地系统，随着电网的扩大，电容电流的增多，越来越多的10kV系统将会是中性点经消弧线圈接地系统。以中性点经消弧线圈接地系统为例，引起10kV系统电压异常的因素非常多，可分为两大类：一类是10kV电网运行参数异常；一类是10kV系统设备故障，包括一次设备故障（还可能出现多重故障）、测量回路故障（包括TV及其二次回路故障）、一次设备故障而且测量回路也有故障。电压的显示方式一般有三种：一种是常规有人值守变电所，配置有一个线电压表，三个相电压绝缘监测表；一种是常规变电所无人值守改造后，在调度端MMI显示出一个线电压值和三个相电压值；一种是无人值守综合自动化所，在调度端MMI显示出三个线电压值、三个相电压值和一个零序电压值，这种模式对10kV系统电压异常的判断处理非常有利。 1 10kV系统电压异常的表现形式 1.1 运行参数异常的电压表现 合空载母线时的谐振：电压一般显示为一相升高、两相降低；或者一相降低、两相升高。 消弧线圈脱谐度过低及系统不平衡电压过大：电压一般显示为一相降低、两相升高。 1.2 一次设备故障的电压表现 单相完全接地：电压一般显示为接地相电压为零，其余两相电压升至线电压。原因主要有：线路断线接地、瓷瓶击穿、线路避雷器击穿、配变避雷器击穿、电缆击穿、 线路柱上断路器击穿。 单相不完全接地：电压一般显示为一相升高、两相降低；或者一相降低、两相升高。原因主要有：线路断线接地、配变烧毁、电缆故障。 线路单相断线：电压一般显示为一相升高、两相降低；或者一相降低、两相升高。电压的变化幅度与断线的长度成正比。 线路两相断线：电压一般显示为一相升高、两相降低；或者一相降低、两相升高。电压的变化幅度与断线的长度成正比。 1.3 测量回路故障的电压表现 TV高压熔丝一相熔断：有的相电压升高，有的降低。 TV高压熔丝两相熔断：电压一般显示为熔断相电压降低，正常相电压升高；或者三相电压均降低。 TV低压熔丝一相熔断：电压一般显示为熔断相的电压略有降低或基本不变，其余两相电压基本不变；或者熔断相电压为零，其余两相电压基本不变。 TV低压熔丝二相熔断：电压一般显示为熔断相的电压略有降低或基本不变，正常相电压基本不变；或者熔断相电压为零，正常相电压基本不变 TV高压或低压熔丝三相熔断：三相电压为零。 1.4 一次设备及测量回路均有故障 其电压表现为一次设备故障电压与测量回路故障电压的叠加。常见的有一相高压熔丝熔断及一相接地同时出现，当熔断相与接地相是同一相时，接地熔断相可能升高，也可能降低，其余两相升高。当接地相与熔断相是异相时，接地相为零，熔断相可能升高，也可能降低，另一相升高。 2 10kV系统电压异常的判断与处理 针对电压异常，首先要判断是否是测量回路故障，排除了此类故障后，再考虑是一次设备故障或是运行参数异常。用线电压值可以很好地将两者区分开来。凡是TV或其二次回路故障，相关的线电压值都会变小。对于无人值守综合自动化所，在调度端MMI上可直观地判断；对于常规有人值守变电所、常规变电所无人值守改造的，所显示的线电压无法反映的，可借助其它间接的手段来判断，如有功功率数值，在电流、电压不变的情况下，相关的有功功率数值突然降低很多，也可判断出测量回路故障。 一次设备故障与测量回路故障同时出现时，首先要将一次设备故障排除，再处理测量回路的故障。 对于一些特殊的故障需要特别判断，如TV三相或两相熔丝熔断且线路单相接地，由于三相电压为零，无法判断是否有接地，可先按熔丝熔断进行检查处理，若在开关室后听到母线有电晕放电声，则说明有接地故障了，就要先处理接地故障，再处理TV熔丝熔断。 至于运行参数异常与设备故障的区分，要先把运行参数异常情况排除。运行参数异常主要有两种情况：合空母线时产生的谐振，只要将任一馈线投入运行，就可消除；另一种是消弧线圈的脱谐度过低，系统的不平衡电压过大所产生的虚拟接地现象，此时只要任意将一条馈线拉闸，电压异常消失，然后再将该馈线合闸，电压异常不再出现。 一次设备故障，情况最复杂，有绝缘击穿时形成的单相完全接地，有断线或配变烧毁形成的不完全接地。由于消弧线圈的接地选线、小电流系统接地选线、馈线的零序电流信号经常出现误发或拒发信号，因此逐一试拉馈线仍是处理一次设备故障引起的10kV系统电压异常的主要手段。 线路断线，三相电压的不对称与断线长度成正比，还可通过馈线电流是否减少来辅助判断。电流表的接线有两种，一种是不完全接线的取AC相的差流，一种是完全接线的直接取B相电流。出线端B相断线，电流为零，其余两相出线断线，电流减少；线路中间或支路B相断线，电流减少；其余两相断线，电流减少相对少一点。断线的原因主要有线路过载引起线路刀闸、电缆引线、线路接头烧断（短路冲击引起）；变电所内断路器由于操作联动机构问题导致缺相（一般出现在停电后的送电操作时）等。单纯的断线，馈线的零序过流信号不会动作。 对于完全接地，其电压特征明显，即接地相为零，其余两相升至线电压，接地信号光字牌会出现。若馈线的零序过流信号出现，则先依此试拉。否则就按照先次要馈线后重要馈线，先常故障馈线后不常故障馈线，先站外后站内的原则试拉，最后再检查母线上的所有设备。查出故障线路或设备后进行隔离，通知有关部门处理。对于馈线接地故障的查找，一般采用逐渐逼近法。馈线有多个分段断路器的，由负荷侧向电源侧逐一试拉，确定故障线段（减少停电次数）。检查故障主线段没问题后，再检查支路，有支路断路器的可试分合，确定是否是故障支路，若无支路断路器的，只能逐一检查，只有户外设备检查均没有问题后，才怀疑电缆，一般电缆外破可以在巡查时发现，电缆内部的故障往往要断电后检查才可确定。复杂线路的接地故障，有时甚至要几天才能查出故障点。 一般而言，母线接地是很罕见的。当每一条馈线都试拉过，而电压异常并没有消失时，就要考虑是不是出现多重故障了。对于多重故障，如同相不同馈线同时接地、异相不同馈线同时不完全接地等，判断处理的方法会比较复杂。如同杆架设的双回路、三回路线路，上层线路一相断线并且电源侧接地，有可能碰下层线路。若是同相的，引起两回路均接地，停一回路还不能消除故障，必须两回路一起停，当同相接地的两条线路不是同杆架设时，容易误判为母线接地，特别是零序过流不动作或接地选线不显示时更是如此，若馈线能形成手拉手接线，则将每一条线路转由其他母线供电，看看是否引起其他母线接地，来判断该线路是否接地，若没有手拉手接线，则要将该母线所有馈线都拉闸，来确定是不是母线故障，若不是母线故障，再逐一试送馈线，确定故障线路。如同杆架设的双回路、三回路线路，上层线路一相断线并且电源侧接地，若是碰下层线路异相的，则引起断路器跳闸（一般只会跳一个线路断路器，也可能同时跳闸），若是原先接地的线路跳闸，则跳闸后接地相将改变，否则接地相不变。运行中也出现过由于绝缘薄弱，一相接地引起另一相绝缘击穿形成两相接地短路，两相在同一线路的或不同线路但断路器一起跳闸的，断路器跳闸后接地消失；若不同线路的，只有一个线路断路器跳闸的，原先接地线路断路器跳闸后，接地相将发生改变。