基于10kV配网线路电压不平衡故障的判断及处理措施探究

基于10kV配网线路电压不平衡故障的判断及处理措施探究
低压配网是电力系统的末端部分，直接服务于用电客户。

随着配网建设规模的不断扩大，10kV配网的线路边长、点分布更多、分布范围更广，处于较为复杂的运转环境中。

配网线路能否安全高效运转会影响到客户整体用电，配网电压不平衡故障为常见故障，需要积极的解决与处理。

文章分析了10kV配网电压不平衡故障特点与类型判断以及科学的解决对策。

标签：10kV配网线路；电压不平衡；故障判断；处理对策
在众多的配网线路中，10kV线路相对较长，分布范围广，所以其也容易出现各种故障问题。

10kV配网服务于大量的用电客户，其线路分布相对复杂，各种内外干扰性因素都可能对其安全运行带来不良影响，必须加大配网整治力度，及时发现故障问题，采用科学的方法解决与处理。

其中单相接地故障为常见故障，有必要针对各类单相故障特征、性质等展开分析，并提出科学的预防与解决对策。

1 电压不平衡故障的特点
对于10kV配网系统来说，一旦出现单相接地故障，系统能够维持正常工作2小时，用电客户依然能够正常用电。

近年来，随着整个社会用电需求量的上升，配网建设规模也在持续扩大，10kV架空线路回路数也急剧上升，线路长度增加，使得电网对地电容、电流也迅速上升。

每逢单相接地故障发生，接地电弧则可能出现电弧过电压现象，也就是电压值急剧升高，达到相电压的3倍-5倍，此时配网绝缘度较弱的部分则可能被击穿，从而出现相间短路问题，甚至破坏电气设备，出现故障停电问题。

导致10kV配网电压不平衡故障的原因较为复杂，其中外部因素也较为重要，例如：狂风暴雨、雷电等的侵袭等。

内部原因则主要包括：电气设备自身的故障性运转所导致的接地、断线等故障。

要想有效地判定并解除故障，需要工作人员对各类故障的特点、性质等作出细致的识别与判断。

2 电压不平衡故障的判断
2.1 断线故障
断线问题出现时，三相电压将失去平衡，其中断线的相电压急剧上升，其他正常的相电压则并行下降，整体供电功率下降。

如果其中两相出现断相，三相电压失去平衡，并出现接地信号，则会出现断线相电压急剧攀升，正常相电压下降，此时，如果两相断线较长，则可以判定：三相对地电容或电流失去平衡。

2.2 接地故障
现象：断路器流入电流时，出现接地信号，三相电压出现短时波动变化，同时，出现接地信息。

故障判定：断路器三相接触不同步，出现中性点转移问题。

现象：一相出现金属接地，另一相电压下降为0，剩下的两相电压急剧上升，达到线电压等级。

故障判定：零相出现接地故障。

2.3 谐振过电压
现象：三相电压中的一相电压下降，另外两相电压急剧上升，表现出单相接地的故障类型。

故障判定：基频谐振。

现象：三相电压都急剧上升，故障判定：高频谐振。

现象：三相中的某两相电压迅速变大，甚至高于线电压值，另外的一相电压下降尚未达到0；相反，三相中的某一相电压电压急剧上升，其他两相电压下降，尚未达到0，则故障判定为：谐振过电压，其中电压下降的相被判定为接地相。

如果三相电压一个接一个地上升，甚至超出线电压，处于同一范围内，三相电压表指针也低频率地摇摆现象，则意味着有分频谐振、谐振过电压故障。

调度人员必须时刻关注电网运行情况，重点关注其电压变化情况，要从电压变动规律中来分析故障类别。

单相接地故障可能导致分频谐振现象。

所以，实际的故障排查过程中，如果判断未发生基波谐振现象，则需要工作人员按照正常的查找规范来定位出现接地或断线的故障相，将其隔离开来。

要想更加及时、高效地处理好配网故障，就必须对故障信息进行采集，特别是单相接地故障，通常要参看信号设备的运转情况，消弧线圈的运行状态等来做出合理判断。

维修工作人员要及时掌握这些故障信息，并将非正常的故障信号、信息等及时汇报给相关部门，为故障问题的处理做好准备。

3 10kV配网线路电压不平衡的处理策略
当10kV配网线路电压不平衡问题出现时，必须及时作出处理，如果是单相接地故障，故障巡查中还未查明故障点，就要按照正规的顺序、流程来逐步查找：
3.1 尝试开启线路开关
切实遵循相关规范制度前提下，工作人员结合用电客户的信息反馈通过跳序
的方式来尝试拉开线路开关。

对于自发电线路，则需要让发电机解列，然后再开始试拉。

试拉线路要把握好顺序：第一，空载线路；第二，长度较长的分支线路；第三，无大型客户的线路；第四，多为大型客户的线路。

要根据各个线路负荷的大小来逐渐进行试拉路操作，如果是一级保电线路则不能采用试拉操作。

运维人员接到故障信号后，要及时发出命令，监控部门人员受到来自于运维人员的命令则尝试拉开线路开关，同时，如果确定未出现接地故障，则要立即闭合这一线路的开关，并将此情况报告给运维人员，为了提高工作效率，可以尝试引入遥控设备，通过远距离遥控的方式执行相关操作。

如果有两组变压器，其10kV母线分段开关处于并行工作状态，在这种情况下很容易定位并判断故障，具体方法为：开启分段开关，从中发现故障线路的位置。

3.2 接地点的判断
当出线拉路中的接地点无法被判定时，则应该尝试拉开试送相结合的方法，具体为：锁定母线，逐步开启各个出线开关，同时尝试送电，以此来明确发生接地故障的线路，达到故障定位的目的。

当试送电时有接地故障发生，也要拉开这一线路的出线开关，同时，对余下的线路进行试送电操作，对非接地线路逐个送电后，再处理发生接地故障的线路。

3.3 拉路操作要点分析
拉路操作必然造成部分线路断电，要对该线路用户预先发出通知，同时，必须尽量控制停电时间，具体可以从以下方面做起：第一，编制科学的拉路顺序。

这其中就是对一些关键的大客户进行优先考虑，根据编制的拉路顺序来逐步向客户发出通告，从而为停电做好准备。

客户收到通知后可能由于自身的紧急情况对拉路操作提出特殊要求，对于特殊情况则可以延后操作。

第二，明确接地线路后，必须向各类单位发出报告，开展故障查找工作，可以采用逐区域、逐组查找的方法，或者通过分段试拉等方法来控制查找区域。

3.4 不平衡故障处理的关键问题
（1）发现接地点，应本着就近原则对故障点进行隔离，待故障问题得到处理，再重新恢复供电。

运维人员必须同抢修人员做好沟通，明确具体的抢修内容、时间，再向客服中心发出报告。

（2）当切断一些客户专属的分支开关和熔断器，如果发现接地故障随之不见，则无需再闭合此线路的开关与熔断器，而是要向客户反馈此现象，同时也要及时将情况汇报给客服人员。

（3）若系统出现单相接地故障，为了安全起见，要继续推动消弧线圈的使用，而且最好隔离故障电网，切忌将故障电网与非故障电网连接。

4 结束语
10kV配网线路在整个电力系统中占据十分重要的地位，发挥着十分关键的作用。

必须加大配网故障问题的查找力度，科学分析判断故障类型，并提出科学的解决对策，重视单相接地故障问题的处理，减少由于电压不平衡所带来的用地
问题，从整体上达到良好的供电服务效果。

参考文献
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