母线电压异常的判断与处理

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  [摘 要]在日常的变电站监控工作中,针对各种原因引起的电压异常现象,对小接地系统中的母线电压异常现象进行分析,总结其规律,提出了故障判断及处理的步骤和原则。
  [关键词]小接地系统 电压 异常现象 处理
  中图分类号:TM451文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-01
  前言
  衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。而电压质量的异常直接影响设备的运行技术指标、经济指标。电气设备由于受到环境、外力、系统等因素影响,对小接地系统而言,母线电压时常发生异常的变化,而监控的职责就是及时对电压进行调整和控制,来满足电力用户需求。对电网运行中经常出现的各种电压异常现象进行判断分析,能快速有效地进行處理和控制,使系统保持安全稳定运行。为此,本文结合实际工作中出现的异常现象进行了分析讨论,并制定有效的控制手段。
  1 非系统设备故障所致的异常电压现象
  1.1 电网正常运行时的电压偏离
  为保证变电站设备的安全、经济运行,运城电网每季度都有各级母线电压曲线,监控人员应对照电压曲线,保证电压在合格的范围,比如:根据高峰、低谷、平峰各个时段,10kV电压应保持在10.1-10.7kV,根据上限、下限的数值,合理掌握电压范围。在电网实际运行时,由于有功、无功出力的变化、用电负荷增减、系统接线方式异常等原因,均会造成母线电压脱离电压限值。此非设备故障原因,只需进行相应调整,即可满足电网及用户的电压质量要求。
  1.2 针对上述情况的处理措施:
  (1)调整运行方式,合理分布负荷
  (2)增减无功功率,投切电容器组
  (3)改变网络参数,停、投或并解变压器。
  (4)改变有功和无功的重新分布,调整变压器分接头。
  2 电压互感器高低压保险熔断造成电压的异常
  2.1 对于高压或低压侧一相保险熔断时,熔断相所接的电压表计指示要降低,未熔断相的电压表计指示不会升高(保险接触不良时类似)。现场运行实际中,有因保险熔断导致某相电压降低,并伴有输电线路断相导致某相电压过高的现象,两者均有可能使接地绝缘监视装置发出假接地信号。
  发生金属性接地故障与电压互感器一相熔断,电压表针指示的区别(以C相为例):(见表1)
  2.2 此类现象的处理措施
  1)检查电压互感器高低压熔丝是否熔断,如有则加以更换,电压异常现象应消失。2)如果有可以合环运行的同等级电压母线,可采用并列运行母线的方法检查母线是否真正接地。如果并列时另一母线也出现同样电压指示反映,则可排除PT高低压熔丝熔断问题。而当另一母线电压指示不同,不发接地信号时,亦可知是PT高低压熔丝熔断问题。
  3 高压电源断相引起的低压异常现象
  3.1 针对Y/△接线的变压器其高压有断线时,变压器高压侧绕组通过的电流缺相,一、二次绕组的自、互感等磁通发生变化,引起变压器低压侧电压异常,且伴有变压器的异常音响。接在变压器低压侧的绝缘监视仪表指示出系统不正常数值,而且某一相的电压可能高于其它两相中一相电压的两倍。
  3.2 相应的处理措施:
  当断线故障时,应采用转移变压器电源或直接停电切除故障电源的方法。
  4 单相接地造成电压异常
  4.1 理论上,系统在正常运行中,中性点的电位等于地电位即零电位,当一相导线发生死接地时,该相电位变为地电位,中性点的电位升高为相电压,而另外两相的对地电位升高为线电压Ux=Uxg,若是不完全接地则与上述数值有偏差。此种电压反映至PT三角开口处,则有接近或达到100v的电压,只要达到YJ继电器起动值时就会起动YJ,发出接地警报,且显示三相电压不平衡。
  4.2 发生单相接地时的注意事项:
  (1)力求避免在该系统内进行属计划内的操作;
  (2)接地故障持续运行时间不超过2小时。
  4.3 各类型的故障对地电压特点及判别
  4.4 单相接地时的处理原则:(见表2)
  (1)利用母线分段,旁路母线倒换,把电网分割成电气上不相联接的几个部分;
  (2)检查有双回线路或有其它电源的线路;
  (3)检查分支最长、最多、负荷最轻和不重要的出线;
  (4)检查联接在母线上的配电装置(避雷器、互感器、电容器);
  (5)利用倒换母线的方法(出线由本母倒至另一母线);
  (6)检查电源设备(发电机、变压器)。
  5 谐振过电压的异常处理
  5.1 铁磁谐振过电压现象
  (1)三个相电压表发生剧烈摆动,有时出现一相降低、两相升高,有时出现三相同时升高,线电压表也发生指示升高。
  (2)发生谐振的母线电压互感器有响声。
  (3)电压互感器可能出现高压保险熔断或烧毁。
  (4)可能产生高值零序电压分量,出现虚幻接地现象和不正确的接地信号。
  5.2 接地故障和铁磁谐振的判别:(见表3)
  5.3 相应的处理措施
  (1)合解环、投切某些线路或设备以改变电气参数。
  (2)当空母线带有电感型电压互感器,冲空母线操作产生谐振时,应迅速投入出线或并列母线以改变参数,消除母线谐振。
  6 操作引起的电压异常
  拉合并联电容器、消弧线圈、空载变压器或线路等操作,可能会出现操作过电压。此种内部操作过电压持续时间一般很短,且运行人员可通过操作措施防患于未然,仅就日常操作的注意事项说明如下:
  (1)当电容器所在母线电压达规定值的1.1倍时,应停用电容器。
  (2)当电容器与接地变(消弧线圈)同时运行于同一系统时,要注意两者之间的配合及线路电容电流的影响,不得造成系统谐振。
  (3)当对空母线送电时,有可能出现母线三相电压指示不正常并发母线接地信号,而当带上负荷即可恢复正常。
  (4)中性点经消弧线圈接地的变压器,在倒换过程中,消弧线圈不能同时运行于两台主变压器的中性点上。
  结束语
  在中性点不接地系统中,发生母线电压异常时,如何正确分析判断现象,从而正确对电压异常进行处理,是对监控运行人员的基本要求。本文列举了各种情况下的现象及措施,结合电网的运行方式,分别采取措施,以达到预期的目的。
  参考文献
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