6kV系統(tǒng)電壓異常的判斷處理方法

紀杰

摘 要：基于我國各個城市對于用電需求量不斷增加，因此電路的運行安全問題就成為了各個企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中比較關(guān)心的問題。而本文主要結(jié)合了南山礦供電系統(tǒng)當中的6kV系統(tǒng)出現(xiàn)電壓異常的各種原因進行分析，并介紹單相接地與諧振的區(qū)分方式，給出了分析、判斷和處理的具體操作方法。

關(guān)鍵詞：電壓;異常情況;判斷方式;處理方法

從南山礦供電系統(tǒng)的構(gòu)成情況來看，其主要是由2臺20000KVA（110KV/6KVY0/△）主變并列運行。系統(tǒng)諧振，接地情況非常普遍。如何準確判斷和處理電壓異常情況，對設(shè)備的安全及相應(yīng)的調(diào)度運行至關(guān)重要。

一、6kV系統(tǒng)出現(xiàn)電壓異常的原因及表現(xiàn)形式

1.高壓熔絲熔斷

熔斷相電壓降低，但不為零。由于PT還會有一定的感應(yīng)電壓，所以其電壓并不為零而其余兩相為正常電壓，其向量角為120。，同時由于斷相造成三相電壓不平衡，故開口三角形處也會產(chǎn)生不平衡電壓，即有零序電壓，當零序電壓大約在33V左右時，可以起動接地裝置，發(fā)出接地信號。

2.低壓熔絲熔斷

低壓保險熔斷時，與高壓保險之不同在于：一次三相電壓仍平衡，故開口三角形沒有電壓，因而不會發(fā)出接地信號，其它現(xiàn)象均同高壓保險熔斷的情況。

3.單相接地

當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)仍可在故障狀態(tài)下繼續(xù)運行一段時間，有供電連續(xù)性高的優(yōu)點。但不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，非故障相會產(chǎn)生較高的過電壓，影響系統(tǒng)設(shè)備的絕緣性能和使用壽命，后果是出現(xiàn)更頻繁的故障。

（1）系統(tǒng)中發(fā)生金屬永久性單相接地時，如A相接地（避雷器擊穿，配電變壓器繞相絕緣擊穿等），則Uan=0，非接地相Ubn和Ucn的電壓表指示由正常的相電壓升高到線電壓，電壓互感器開口三角兩端出現(xiàn)70V電壓，起動絕緣檢查繼電器發(fā)出接地信號并報警。

（2）當系統(tǒng)發(fā)生非金屬性短路接地時，即高電阻、電弧等單相接地。如A相發(fā)生接地，則Uan的電壓比正常相電壓要低，其余兩相Ubn和Ucn為接近線電壓，電壓互感器開口三角處兩端有約幾十伏電壓，達到絕緣檢查繼電器起動值，發(fā)出接地信號并報警。

當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障點流過電容電流，未接地的兩相相電壓升高√3，這將嚴重影響線路和電氣設(shè)備的安全運行。但是一旦接地故障點消除，非接地相在故障期間已充的電荷只能通過電壓互感器高壓線圈經(jīng)其自身的接地點接入大地。在這一瞬間電壓突變過程中，電壓互感器高壓線圈的非接地兩相的勵磁電流就要突然增大，由此構(gòu)成相間串聯(lián)諧振。由于接地電弧熄滅時間不同，故障點的切除就不一樣。因此，不一定在每次出現(xiàn)單相接地故障時，電壓互感器高壓線圈中都要產(chǎn)生很大的激磁電流，其高壓側(cè)熔斷器的情況也有所不同。

4.諧振

三相電壓異常升高，表計可能達到滿刻度，三相電壓基本平衡，一般不會發(fā)出“母線接地”信號，母線電壓互感器會發(fā)出嗡嗡聲。在系統(tǒng)諧振時，電壓互感器將產(chǎn)生過電壓使電流激增，此時除了造成一欠側(cè)熔斷器熔斷外，還將導(dǎo)致電壓互感器燒毀。

5.二次電壓回路異常

發(fā)生這種現(xiàn)象時，電壓情況無法預(yù)測。其形成原因通常有二次小線燒斷，碰線，回路接錯，表計異常等。

6.線路斷相

可分一相熔斷和二相熔斷，負荷側(cè)變電所母線電壓異常的判別較困難。實際運行中發(fā)生概率較小。

上述6種情況，是單一原因引起電壓異常時的特征，可用作判斷處理的根據(jù)。第6種情況處理上與單相接地相同，因此，下面分析主要以前5種原因為主。

二、判斷分析方法

1.測量回路電壓表所反映不平衡電壓時的故障區(qū)別如下表

2.母線電壓異常

電壓互感器閘刀以上電壓都異常，可分為諧振、單相接地、斷相、也不排除同時有測量回路異常。當6kV母線電壓異常時，實際上可能還有其他信號，如交流回路斷線，保護裝置異常等。首先應(yīng)檢查變電所內(nèi)設(shè)備有無異常，并進一步了解：A、B、C三相相電壓，母線接地信號有無發(fā)出，6kV母線并列運行時另一段母線電壓是否異常。上述三點可稱“三要素”。

三、處理方法

1.測量回路異常的處理

這個環(huán)節(jié)只要先換一下低壓熔絲，觀察電壓是否正常。如仍異常，可以將母線電壓互感器改檢修，更換高壓熔絲。換高壓熔絲后，電壓仍異常，則判定為二次電壓回路異常。

2.母線電壓異常的處理

應(yīng)先消除諧振、單相接地后，再處理其他異常。按“三要素”，判斷出是單相接地還是諧振。如無法確定，可按以下步驟：

2.1消除母線電壓異常

可采用將電網(wǎng)解列或并列方法來實現(xiàn)，通常采用分合6kV母聯(lián)分段開關(guān)的方法來進行?？梢宰岆妷寒惓Ｔ蜓杆佟案〕鏊妗薄Ｈ缬兄C振，則諧振會消失。下面分兩種情況說明：

（1）6kV母聯(lián)正常是分段運行時，可以合上6kV母分開關(guān)，按該段母線電壓情況作以下分析：

1）電壓正常，說明諧振消失;

2）電壓降至正常電壓以下，說明諧振消失，可能同時有熔絲熔斷;

3）異常電壓“殃及”另一段母線（升高），說明存在單相接地;

4）電壓基本不變，說明有高壓熔絲或低壓熔絲熔斷。

（2）6kV母聯(lián)正常是并列運行時，可以拉開6kV母聯(lián)開關(guān)，將母聯(lián)分段處理，這時可以檢查低壓熔絲是否完好，分清有無單相接地，哪段母線接地，并按單相接地處理方法消除。

2.2消除測量回路異常

如上述方法還不能恢復(fù)正常，可采取更換高壓熔絲。電壓仍異常，則判定為二次電壓回路異常。上述方法適用于有2臺主變并聯(lián)運行，如果只有1臺主變運行，則可以通過合上6kV母聯(lián)，來達到同樣目的。造成電壓異常的情況還有可能如電壓互感器內(nèi)部接觸不良等很特別情況。如仍無法弄清異常原因，將異常部分退出運行，交給檢修人員處理。作為運行人員，判斷出異常原因在電壓互感器及以下回路，并恢復(fù)系統(tǒng)電壓正常即可。

四、6kV電壓顯示異常的判斷實例

實例：41#110kV變電所（正常并列運行）。

現(xiàn)象1：I段電壓Ua=0kV，Ub=6.6kV，Uc=6.5kV;II段電壓Ua=5.6kVUb=6.7kVUc=3.8kVI段II段母線接地，接地信號報警。

處理：拉開6kV母聯(lián)開關(guān)后，電壓顯示為：I段電壓Ua=3.8kV，Ub=3.8kV，Uc=3.7kV;II段電壓Ua=3kVUb=4.2kVUc=1.5kV“II段母線接地。

表明I段正常，接地在II段。檢查發(fā)現(xiàn)，6kVII段母線電壓互感器A，C相低壓熔絲熔斷，更換低壓熔絲后，II段電壓Ua=500V，Ub=6.6kV，Uc=6.5kV，表明A相母線接地。試拉II段上出線發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)4120線路接地。

現(xiàn)象2：II段電壓Ua=4.5kV，Ub=4.5kV，Uc=3kV母線接地，無接地信號報警。出線變電所電壓正常。

處理：從相關(guān)變電所電壓正常判斷，應(yīng)為II段電壓互感器高壓熔絲熔斷，但C相電壓比較高屬反常。

為防萬一合上6kV母聯(lián)開關(guān)，電壓值仍不變，可以徹底排除單相接地和諧振。檢查低壓熔絲完好，更換II段電壓互感器高壓熔絲后，電壓不變。只可能是二次回路異常，經(jīng)查發(fā)現(xiàn)確實是二次小線已燒熔。

結(jié)論：6kV電壓異常處理是6kV電網(wǎng)常見的問題，本文歸納了6kV系統(tǒng)出現(xiàn)電壓異常的原因及表現(xiàn)形式，提出了分析判斷的“三要素”，給出了具體處理的流程。相關(guān)工作人員必須意識到只有對電壓異常情況進行準確判斷并及時處理，才能保證設(shè)備的安全運行。