10kV母线三相电压异常现象分析

10kV母线三相电压异常现象分析

摘要：在小电流接地系统中，当对地参数不对称时容易造成系统中性点对地电压的偏移，严重时还会引起“虚幻接地”，其现象和单相接地现象非常相似；另外，当系统对地电容发生变化时，对地电容的充电电荷需要重新分配，达到一个新的稳态，在此电磁暂态过程中，对地电流将通过压变、消弧线圈形成通路，该电流中的直流分量将引起压变的饱和．造成电压的异常现象。基于这两个方面的原理对一起10kv线路中绝缘线夹接触不良造成的电压异常现象进行了简要介绍,分析了产生该现象的原因。

关键词：10kv母线相电压异常分析

中图分类号：tm714.2 文献标识码：a 文章编号：

引言

变电站10kv电气一次系统一般为中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统，也即小电流接地系统，在系统运行中，10kv母线电压常出现以下一些异常现象，现对其进行简单浅析，仅供有关工作参考。

1 简要分析

1.1 电压不平衡原因分析

在10kv及以下中性点不接地系统中，当发生单相接地后，允许维持一定的时间，一般为2h不至于引起用户断电。但随着中低压电网的扩大，中低压架空导线及电缆出线回路数增多、线路增长，中低压电网对地电容电流亦大幅度增加，当发生单相接地时，接地电

弧不能自动熄灭而产生电弧过电压，一般为3~5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，最终发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。

1.2 电压剧烈变化原因分析

由于架空线路在室外受风力等影响．当出现导线摆动时．可能造成1支线各相的接通或断开。相当于对一个对地电容充电电荷的重新分配．由于系统阻抗和线路阻抗的存在，将产生一个电磁暂态过程．该暂态过程将进一步造成中性点偏移电压的暂态过程。另外，该电磁暂态中含有一定的直流分量，该直流分量在系统侧没有通路．只有通过电压互感器和消弧线圈形成通路。该直流分量容易造成压变的瞬间饱和.因此．初步判断间歇性的电压剧变是由于对地电容电荷重新分配时的电磁暂态及其中的直流分量造成tv饱和。这种暂态变化速度快．时间短，符合当时电压的短时剧烈变化的现象。另外．当1支线某相导线突然接通时．相当于投入一个对地电容．该过程由2个过程对该电容充电首先是其他线路的相同相电容给刚投入的对地电容充电：接着，在系统电压作用下，通过压变和消弧线圈形成通路．对地电容充电。由于线路参数要比消弧线圈电感小得多．因此前一个过程较后一个过程快得多。

1.3系统单相接地故障系统单相接地故障时

由于系统的对地电容和绝缘电阻相对固定，系统电压变化情况将随接地电阻的不同而有所不同。当系统发生金属性接地，接地电阻为零时，系统中性点与故障相电压重合，故障相电压为零，非故障相

电压则上升为倍相电压；当系统发生非金属性接地时，接地电阻r ≠0，此时，由于零序电压向量值将随接地电阻的大小变化而变化，可能出现的情况包括：(1)故障相电压与滞后相电压大小相等，但小于另外一相；(2)故障相电压小于滞后相电压，滞后相电压小于故障超前相；(3)故障相电压大于滞后相电压，但小于超前相。

2. 10kv母线三相电压常

2.1 保护屏表计、监控电脑上显示：某相的相电压降低很多或接近于零，其他两相的相电压升高很多或相当于线电压，同时，零序电压升高很多或相当于线电压，例如（一次电压值）：ua=1.3 ub=9.4 uc=9.3 u0=9.0 ；同时，告警铃发出音响（保护装置零序过压告警定值设为15v）。

分析：此现象一般为10kv线路有接地故障，电压降低的相别即为故障相，其他两相应正常，可逐条试拉10kv线路进行判断。

为加快故障判断，在试拉10kv线路前，应逐一查看各10kv线路保护装置的零序电流i0 数值，一般情况下，故障线路的零序电流i0值最大，正常线路的应接近于零或较小。

如试拉所有10kv线路后，接地告警信号仍未消失，则运行人员应可靠做好安全措施，认真巡视查看变电站内10kv电气一次设备有无接地放电异常声响和痕迹，可重点检查如：避雷器、瓷瓶和绝缘套管等设备。

保护屏表计、监控电脑上显示：某相的相电压降低很多，其他两相的相电压正常，同时零序电压升高很多相当于线电压，例如（一次

电压值）：ua=2.6 ub=6.0 uc=5.9 u0=9.7 ；同时，告警铃发出音响（保护装置零序过压告警定值设为15v）。

分析：此现象一般为10kv母线电压互感器的高压侧熔丝断开故障，电压降低的相别即为高压熔丝断开的故障相，其他两相应正常。

保护屏表计、监控电脑上显示：某相的相电压稍升高，其他两相的相电压稍降低，同时零序电压较为升高，例如（一次电压值）：ub=6.5 ua=5.5 uc=5.6 u0=1.7 ；同时，告警铃发出音响（保护装置零序过压告警定值设为15v）。分析：此现象一般为10kv线路耐张段引流线的断线缺相故障，或三相负荷电流有较严重的不平衡现象，电压升高的相别即为故障相，故障点为主干线或负荷较重的分支线；当某10kv线路有多点（两点及以上）的绝缘状况不佳时，由于线路相间漏电的损耗也会引起其三相电流不平衡；为加快故障判断，在试拉10kv线路前，应逐一查看各10kv线路保护装置的零序电流i0 数值，和a 、b、 c三相电流的数值。

3. 结束语：10kv中性点不接地系统电压不平衡时的判断方法为：单相接地时，非接地相电压会上升到线电压，接地相电压不变，有3uo产生，绝缘监视装置会发信。pt高、低压侧断线时，非故障相电压不变，故障相电压降低很多，两者区别是高压断线时有3u0产生，而低压侧回路断线时无3u0产生，因此低压侧断线时绝缘监视装置不会发信。对于三相负荷的不对称造成电压的平衡，可以通过线路三相负荷电流判断。

参考文献：

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