低压配电系统常见的过电压分析

低压配电系统常见的过电压分析

石继勇 山西省太原北郊电业局 (030023)

380／220V低压配电系统经常由于恶劣气候、设计不当、维护不到位、错误接线等原因而造成系统过电压，烧毁电气设备，给用户造成很大经济损失，在社会上造成不良的影响。为了防止此类事故的发生，现将几种常见的过电压现象分析如下：

1 配电变压器中性点断开

当配电变压器中性点接地线断开后，不管三相负荷是否对称，由于零线的存在每相负荷均承受着配电变压器二次绕组的相电压220V。但是，配电变压器的接地线断开后，由于系统负荷状态的转变，会造成低压配电网中性点电位漂移。此时，配电网的线电压、相电压不变，但外壳对地存在一个电压Uoo′，A相的对地电压由原来的UA升高到UA′。这样，至使配电变压器外壳带电，危及人身安全，A相的对地电压升高使电气设备绝缘老化或者损坏。由于配变一般在杆上或建筑物上，当中性点电位升高到一定程度时，中性点经电杆或者建筑物而受到牵制，中性点电位不会继续升高，经过过渡过程后恢复到0电位。所以此种过电压一般不会大面积烧毁设备。

这种情况虽然对设备造成的影响不大，但长期运行会危及人身安全，促使设备绝缘老化，绝缘非常薄弱的设备造成损坏。故应对配电变压器的中性点接地线定期测试，加强接地线(网)的维护。

2 零线和C相火线接反

此时，A、B两相负荷承受380V的电压，而使设备烧毁。这种情况最容易在配电网大修、接户线改造、更换三相四线电能表等工作时发生。所以，遇到配电网检修工作时，必须严格检查零线、火线是否有接错的情况。

3 零线断线

当发生零线断线的情况时，我们知道此时中性点O′的电位为：



当三相负荷相等时U′o=0

当三相负荷不相等时，Uo′不等于零。此时，将产生中性点漂移。根据公式可求出B相负荷的电压为：



由此可看出B相负荷的电压与它的阻抗ZB是成正比的，阻抗越大，则UB′越大，阻抗ZB越小则UB′越小。这样，可得出在三相负荷不对称的情况下，某相负荷越大(阻抗越小)则电压越低，负荷越小(阻抗越大)则电压越高，当负荷严重不平衡时，负荷小的一相电压高出太多而将设备烧毁。

所以，为防止零线断线，规程规定：低压配电网严禁在零线上加装熔断器。并且，零线要求采用钢铝绞线，加强零线的机械强度。我们在平时进行设备维护及巡视时，也要特别注意零线的运行情况，保证零线的安全运行。

4 零线电阻太大、负荷严重不平衡

当零线选用导线太小、负荷严重不平衡时，也会造成过电压。我

们试举一台100kVA配变，C相满负荷，电流为144A的纯电阻负荷。A相负荷电流4?5A。B相负荷为零，零线采用LGJ-16导线(r=1.779Ω／km)主干线长度300m。此时：

零线电阻R=rL=0.5337Ω

零线电阻压降UR=144×0.5337=76.86V(由于A相电流小可忽略)经计算UA=266.26V如此高的电压足可将一般的用电设备损坏。

所以，在选择零线时，一般选择不小于火线截面的1／2或者相同截面的导线。配变尽量选在负荷中心，要定期进行负荷测试，保证各处时段各相负荷基本平衡。

以上是常见的几种过电压现象。除此之外，还有雷电过电压、谐振过电压、感应过电压、高压线路断落到低压网的过电压等等。

所以，我们遇到配电网过电压时，应根据运行情况，了解故障的特征、认真分析原因，查找故障点，及时排除故障。