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10kV系統電壓異常現象判斷及處理
10kV系統電壓異常現象判斷及處理
10kV系統電壓異常現象在電網運行中經常遇到，但要想準確及時地判斷處理并不是一件容易的事。10kV系統一般是中性點不接地系統或中性點經消弧線圈接地系統，隨著電網的擴大，電容電流的增多，越來越多的10kV系統將會是中性點經消弧線圈接地系統。以中性點經消弧線圈接地系統為例，引起10kV系統電壓異常的因素非常多，可分為兩大類：一類是10kV電網運行參數異常；一類是10kV系統設備故障，包括一次設備故障（還可能出現多重故障）、測量回路故障（包括TV及其二次回路故障）、一次設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：一種是常規有人值守變電所，配置有一個線電壓表，三個相電壓絕緣監測表；一種是常規變電所無人值守改造后，在調度端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系統電壓異常的判斷處理非常有利。
1 10kV系統電壓異常的表現形式
1.1 運行參數異常的電壓表現
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 一次設備故障的電壓表現
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
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 一次設備及測量回路均有故障
其電壓表現為一次設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，當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，再考慮是一次設備故障或是運行參數異常。用線電壓值可以很好地將兩者區分開來。凡是TV或其二次回路故障，相關的線電壓值都會變小。對于無人值守綜合自動化所，在調度端MMI上可直觀地判斷；對于常規有人值守變電所、常規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，如有功功率數值，在電流、電壓不變的情況下，相關的有功功率數值突然降低很多，也可判斷出測量回路故障。
一次設備故障與測量回路故障同時出現時，首先要將一次設備故障排除，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，可先按熔絲熔斷進行檢查處理，若在開關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。
至于運行參數異常與設備故障的區分，要先把運行參數異常情況排除。運行參數異常主要有兩種情況：合空母線時產生的諧振，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，系統的不平衡電壓過大所產生的虛擬接地現象，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。
一次設備故障，情況最復雜，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、小電流系統接地選線、饋線的零序電流信號經常出現誤發或拒發信號，因此逐一試拉饋線仍是處理一次設備故障引起的10kV系統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）；變電所內斷路器由于操作聯動機構問題導致缺相（一般出現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。若饋線的零序過流信號出現，則先依此試拉。否則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，先站外后站內的原則試拉，最后再檢查母線上的所有設備。查出故障線路或設備后進行隔離，通知有關部門處理。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，由負荷側向電源側逐一試拉，確定故障線段（減少停電次數）。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現，電纜內部的故障往往要斷電后檢查才可確定。復雜線路的接地故障，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。當每一條饋線都試拉過，而電壓異常并沒有消失時，就要考慮是不是出現多重故障了。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雜。如同桿架設的雙回路、三回路線路，上層線路一相斷線并且電源側接地，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，當同相接地的兩條線路不是同桿架設時，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。如同桿架設的雙回路、三回路線路，上層線路一相斷線并且電源側接地，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，接地相將發生改變。
