电力系统中变电站母线电压异常分析判断及故障处理

电力系统中变电站母线电压异常分析判断及故障处理

发表时间：2019-12-06T13:47:03.833Z 来源：《电力设备》2019年第16期作者：稂杰[导读] 摘要:电压互感器是电力系统的重要设备，其运行对于监控母线电压非常重要。 (国网江西省电力有限公司吉安市吉州区供电分公司 343000) 摘要:电压互感器是电力系统的重要设备，其运行对于监控母线电压非常重要。本文主要研究了变电站母线电压的异常情况，详细分析了该现象产生的原因，并提出了相应的措施和处理建议，希望能为解决这一问题提供一定的参考。

关键词:变电站母线电压;分析判断;故障处理

引言

随着我们社会和经济的快速发展。各行业对电力的需求也在增加。电力的发展不仅需要逐步扩大自身的能源资源，还要逐步提高能源系统的管理质量。特别是在配电网的调度工作中，往往需要对电力故障进行分析和管理，以保持我国用电的安全性和稳定性。在此基础上，本文分析了案例，分析了电力系统总线运行中常见的异常现象，总结了常见故障的原因。

1异常情况原因分析

在实际工作中，经常发生母线电压异常。母线电压异常的原因很多。大多数母线电压异常故障发生在35kV及更少的电力系统中。不接地系统常使母线电压的大部分出现异常，主要是由于四个方面:高低熔丝母线保险丝、电源接地故障或相故障异常引起的PT激励特性、铁磁共振。

1.1非系统设备故障所致的异常电压现象

为了确保变电站设备的安全和经济运行，运城电网每季度都有不同级别的母线电压曲线。监测人员应验证电压曲线，以确保电压在合格范围内。例如，根据峰值，高峰值、低峰值和平峰值，10V电压保持在0.1-10.7kV，并根据上限和下限合理地达到电压范围。当电网实际运行时，由于有功功率，无功功率输出的变化，功率负载的增加或减少以及系统布线异常，总线电压将超出电压限制。可以调整与设备无关的故障原因，以满足网络和用户的电压和质量要求。针对上述情况的措施：（1）设定运行方式，合理分配负荷（2）增加或减少无功功率，改变电容器组（3）改变电网参数，停止，投或并解变压器（4）改变有功和无功的重新分配，并调整变压器旁路。

1.2母线 PT高、低压熔断器熔断

高压和低压母线PT熔断器电压分析后熔断的高压熔断器:当变压器的高压侧熔断时。熔丝相电压为零，两相绕组的剩余端电压为线电压。每个线圈末端的电压必须是1/2线电压。在不考虑接地系统的电容的情况下，在高压配电系统中，地的相对电容和通过它的电容电流是客观的和不容忽视的。因此，熔断器未熔断的两相的相电压基本保持正常的相电压。PT保险丝再次熔断后，熔断相的相电压为零。非熔断相的相电压表示正常高压熔断器和低压熔断器之间的最显著差异。高压熔断器熔断到开路端口电压。低压熔断器的开路电压为零。

1.3电网存在接地或断相的故障

35kV和10V主电源接地故障系统是当有接地连接时电源的中性点未接地的系统。是允许2小时运行。单相未完全接地一相的电压降低但小于零，并且两相的电压增加但不相同。其中一相略高于线电压。一相的电压增加不超过线电压，两相的电压降低，但它们不相等。中性点不连接到本地电网，该阶段的下一阶段是接地相。网络故障被破坏时，当交换机未就位或刀片阶段断开，网络故障就会中断。断开网络将导致负载不平衡，进而导致中性点移动。

1.4PT励磁特性不同引起的异常

如果三相PT激励特性不相同。与三相不对中载荷类似，中性点改变。只会导致输出电压不平衡;当激发特性非常不同时。三角开路绕组两端的零序电压大于检测装置的电压设定值。它将使电压继电器工作并发送接地信号，从而产生"虚拟接地"现象。 2铁磁谐振

2.1铁磁谐振产生的原因

当变压器连接到星形侧并且中性点直接接地时，每个相绕组的电感与分布电容C0并联连接，形成独立的LC振荡电路，可以认为是电源的三相对称负载，但在一定的"铁磁共振下激发下发生。当电源总线突然连接到电源时变压器和单相接地以及变压器分别谐振。励磁电流大，会使变压器电流增加数倍。导致变压器铁心饱和，造成电压互感器产生饱和电涌。

2.2铁磁谐振的形式

变压器的铁磁谐振可以是基波(工频)或分频，甚至是高频。通常，经常发生基频和频分谐振。根据运行经验，当电源突然用变压器接通空总线时，容易产生基波谐振，当发生单相接地时，容易发生分频谐振。

2.3电压互感器发生谐振的现象

基波共振:单相电压降低，两相电压升高到线电压以上。分频谐振:三相电压增加，过电压不高，电压表有抖动。 3防范处理措施

3.1电压感器一、二次侧熔丝熔断后的处理方法

用万用表检查第二侧的保险丝是否熔断并测量。保险丝两端没有电压。电压表示保险丝熔断。更换合格的保险丝，如果二次保险丝没有熔断，那么故障通常发生在高压侧，高压熔断器在变压器运行中熔断，变压器必须先断开。为防止变压器反向供电，必须拆下次级侧电压的保险丝管以确认没有异常。可以使用高压绝缘手套或使用高压绝缘夹来代替高压保险丝。更换保险丝后，再次尝试电源。如果它再次熔化，则必须考虑变压器的内部故障并验证测试。

3.2接地故障防止 PT烧毁的措施

当接地时和接地消失时，系统的单相接地有两个转换。首先，当我们分析接地连接时，如果系统某相接地。那么该相直接与地接通，另外两个电源电路(如主变压器的绕组)也是良好的金属通道。因此，当接地时，装卸路线三个相对的电容器不通过高压绕组，即此时。 PT 高压绕组中没有输入电流。当接地连接消失时，固定接地连接的可能性消失，并且三个相对的金属接地通道没有其他方式。只有高压绕组即存储在三个相对电容3C0中的负载，才是三相PT高压绕组电感。类似于突然闭合的空载变压器，叠加更大的瞬态输入电流。燃烧高压保险并限制当前生产非常容易。

3.3电磁式互感器励磁特性不一致的处理方法

3.3.1电磁变压器的励磁特性不一致当使用三个单相电压互感器构建绝缘监测装置时。应选择同一制造商生产的三个单相电压互感器，相同类型的铁芯和相同的励磁特性。如果单个部件烧坏且没有配套的备件，则必须同时更换三个。

3.3.2消除铁磁谐振的方法

选择具有更好励磁特性的电磁式电压互感器或切换到电容式电压互感器;在电磁式电压互感器二次侧的开口三角形中加一个阻尼电阻器;放置一个电阻器(约9kn，150W)立即进入变压器初级侧与地之间的中性点，然后在大约1min后自动断开;当选择灭弧线圈的位置时，尽量防止电网的一部分由于电网运行方式的变化而失去灭弧线圈。

4相关建议

由于10kV系统相电压不均匀且初级线电压平衡，谐波消除装置将在非分类状态下长时间执行操作，导致电阻消费者的变化并超过了要求的范围。谐波消除装置的电阻改变，并且谐波消除装置中出现三次谐波电流，导致零点改变。最后，二次电压不平衡，在电压互感器的生产中，制造商必须严格控制施工质量，特别是特性试验的要求，尽量小于35kV的电压互感器谐波热点去除装置安装在中性点位置。在正常工作条件下，它不会对中性电压产生严重影响。当发生谐振过电压时，它也会破坏谐振，能够保护设备的安全性。 5结束语

母线电压出现故障的原因种类很多.不同的站情况并不相同，即使存在相同的问题.在不同的变电站当中出现的电压值也是不相同的，因此母线电压故障的分析不能单独来看.必须结合变电站的具体情况进行分析。本文只是总结了部分故障现象，并做了简要的分析，希望可以给同行们起到一定的借鉴意义。

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