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[摘 要]在电力系统运行的过程中，电网中电压的不平衡的现象比较常见，不但会对电力线路本身造成严重的影响，还会威胁到电能的质量。其中以35KV母线的电压为例，对其产生影响的因素有很多，最终导致电压运行的不平衡，其中包括线路接地、电压互感器、熔丝断裂等等。本文主要对这一问题进行深入探讨和研究，希望能够给相关的电力工作人员提供相应的借鉴和参考。
[关键词]电压不平衡；消弧线圈；电压互感器；接地故障
中图分类号：U461 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0020-01
电能质量的评价标准就是电力系统中的电压平衡状况，如果电压出现了不平衡的现象只能说明三项负载的不平衡性加剧或者是相应的参数出现了问题，其不对称性直接导致电力系统运行的障碍性。如果旋转电机出现了振动或者是发热的现象很有可能是负序电压、电流引起，因此，对电压不平衡的原因进行分析是保证电力系统运行高效性和安全性的重要途径。
1、 消弧线圈补偿度不足引起35KV母线电压不平衡
在电力设备运行的过程中，消弧线圈的应用可以放大不平衡电压量，使得实际电压和标准电压之间的误差增大。在此过程中，如果电力设备的运行方式出现变化，输电线路增强或者是电力系统的电容量增加都会对电压造成严重的影响，因此要对消弧线圈进行及时的调整，否则，电压的不平衡度会逐渐增加，甚至超过标准的允许值。需要注意的是，如果运行方式一旦出现变化就要重新进行计算，同时对电流和电压的指数进行测量，将线圈的位置进行合理地调整，保证系统电压运行的稳定性。
2、 一般35KV母线电压不平衡原因
2.1 电压互感器保险高压熔丝熔断
根据相关工作人员的经验可知，如果接地系统的电压出现了不平衡的状况，很有可能是熔丝断裂产生，具体来说就是熔断相电压不断降低。这时，由于互感器的感应电压依然存在，而其他两项的电压均为正常，这样就会造成三项电压的不平衡，也就是在开口三角形处出现了电压不平衡的现象。比如说，C相高压熔丝出现熔断的现象，零序电压可能为33V左右，这时对相应的接地装置产生严重的影响，进而发出警报信号。
在电力系统运行的过程中，也有可能出现二次熔断的现象，但是和一次熔断之间相比，侧三相电压仍然处于平衡的状态，因此，可以判断三角形的开口处无电压现象，也不会出现接地信号的产生，而出现其他的现象都可以看做是一次侧熔丝熔断的情况。
2.2 线路接地
电力系统运行的过程中，如果母线设备出现金属接地的问题，接地相和大地的电位相同，这是电压的上升趋势比较明显，逐渐成为线电压。中性点位移状况由此产生。通常情况下，中性点位移的现象和接地相同在一条直线上，和接地相电压存在着相反的方向，但是数值却相等。但是接地线路并不是单相接地，在线路运行中要努力将接地故障进行消除，如果没有达到预期的效果，需要考虑到其他设备的接地装置和线路，其中包括避雷针、电压互感器以及变压器的接地装置等等。
中性点不接地系统故障的判别情况可以从表1中得到：
3、 铁磁谐振引起35KV母线电压不平衡
3.1 铁磁谐振
在电力系统运行的过程中，电力系统的众多铁心电感元件和系统的电容元件之间会形成震荡回路，这一回路的复杂程度较强。如果能够达到谐振的条件，就可以激发铁磁谐振的进行，而且能够持续较长的时间，在这一过程中，逐渐产生谐振的过电压。但是，铁磁谐振产生的电压形式不同，包括单相、两相或者是三相的电压升高，进而出现假接地现象。因此，铁磁谐振的现象可能会造成母线电压的不平衡。相关的电力维护人员与技术人员需要对这一问题加强重视，进而最大限度保证电压的平衡性。
3.2 限制谐振过电压的主要措施
（1）提高开关动作的同期性。由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高开关动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。
（2）在并联高压电抗器中性点加装小电抗，用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。
（3）破坏发电机产生自励磁的条件，防止参数谐振过电压。
4、电压互感器引起母线电压不平衡
电压互感器接线错误易造成母线电压不平衡。这种情况只有检查接线，纠正错误的接线方式。某单位曾用3个厂家生产的励磁特性不同的电压互感器构成绝缘监测装置，投入运行后出现“虚幻接地”现象。异常现象产生的原因：3台电压互感器的激磁阻抗不相等，相当于三相不对称负载，使中性点产生位移，零序电压叠加在正序的电源电压上，造成各相负载电压不平衡；当激磁阻抗差别较大，并使开口三角绕组两端的零序电压大于绝缘监测装置电压整定值时，就会使电压继电器动作，发出接地信号，从而造成“虚幻接地”现象。
5、避免母线电压不平衡应采取的措施
5.1 保证设备验收质量
对于新设备的投入，尤其是新建变电站的投运，基建单位和运行单位的交接都会涉及到验收的过程，验收质量的好坏直接关系到投运后设备的运行安全与否，因此，在验收过程中一定要增加力度，把好设备验收关，从而解决由于设备厂家，施工或设计单位的原因而造成的问题，不留安全隐患.
5.2 提高远行管理水平
提高变电站的运行管理水平，是保证变电站安全可靠运行的有力一环.工作中，要注意对运行人员专业技能的培训，增强工作责任感，建立健全相应的规章制度，做好各种异常及事故预案，从而保证站内设备的安全运行.
5.3 选用高质量的设备
随着科技的快速发展，电力设备的制造工艺也是日新月异，安全可靠性有了很大提高.因此，在新设备的选用上，应倾向于那些原理先进，可靠性能高的设备.
5.4 保證负荷均衡
线路所带负荷不均衡是造成母线电压不平衡的重要原因，因此，在线路投运以后，应做好与调度的沟通，力求线路三相负荷平衡，特别是带路灯负荷时，避免负荷大量集中于一相或两相上.
5.5 保证电压互感器接线正确性
变电站内的电压值全部来源于电压互感器，电压互感器的接线方式直接影响到电压的数值，因此，在电压互感器设计安装之初就要严格要求，确保接线方式的正确，保证变电站母线电压数据正常
6、讨论
①不平衡电压的产生，与35kV母线所带的线路及负荷不平衡有关。线路长导致线路参数不平衡，加之农村、厂矿等用电负荷，小水电发电机多出力不平衡，从而导致三相负荷的不对称，因此产生中性点位移电压，影响母线电压的平衡。解决这个问题，可以通过优化电网网架结构，增加电源点，合理安排电网运行方式，避免长距离多级串联供电，减小系统电容电流的发生来解决。
②由于受线路长度统计资料不全所限，也未考虑到负荷对电容电流的影响，在依据理论计算公式对消弧线圈进行整定时，流过消弧线圈的电容电流与实际运行中系统的真实电容电流大小有一定的差距，建议有条件时安排对35kV系统的电容电流值进行实测，用实测值来确定消弧线圈的档位，以减小理论值与实际值间的偏差。
④采用自动跟踪电网电容电流自动调谐的装置代替。目前消弧线圈的自动跟踪补偿技术已成功应用于电力系统，这类装置能自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈，并根据系统变化增加电网阻尼率，将中性点位移电压限制在允许的范围内，能达到最佳补偿效果，提高电网安全运行水平。
参考文献
[1] 郑国华，张丽.电力系统电压的不平衡度讨论[J].交通运输工程与信息学报，2005：3（4）：45—49）.
[2] 唐慧珍.投消弧线圈引起母线电压不平衡的原因分析及对策广西电力：2009（2）：47～48.
[3] 宋昭昭，汪毅，李波波.新型全补偿消弧线圈系统设计中国科技论文在线.
[关键词]电压不平衡；消弧线圈；电压互感器；接地故障
中图分类号：U461 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0020-01
电能质量的评价标准就是电力系统中的电压平衡状况，如果电压出现了不平衡的现象只能说明三项负载的不平衡性加剧或者是相应的参数出现了问题，其不对称性直接导致电力系统运行的障碍性。如果旋转电机出现了振动或者是发热的现象很有可能是负序电压、电流引起，因此，对电压不平衡的原因进行分析是保证电力系统运行高效性和安全性的重要途径。
1、 消弧线圈补偿度不足引起35KV母线电压不平衡
在电力设备运行的过程中，消弧线圈的应用可以放大不平衡电压量，使得实际电压和标准电压之间的误差增大。在此过程中，如果电力设备的运行方式出现变化，输电线路增强或者是电力系统的电容量增加都会对电压造成严重的影响，因此要对消弧线圈进行及时的调整，否则，电压的不平衡度会逐渐增加，甚至超过标准的允许值。需要注意的是，如果运行方式一旦出现变化就要重新进行计算，同时对电流和电压的指数进行测量，将线圈的位置进行合理地调整，保证系统电压运行的稳定性。
2、 一般35KV母线电压不平衡原因
2.1 电压互感器保险高压熔丝熔断
根据相关工作人员的经验可知，如果接地系统的电压出现了不平衡的状况，很有可能是熔丝断裂产生，具体来说就是熔断相电压不断降低。这时，由于互感器的感应电压依然存在，而其他两项的电压均为正常，这样就会造成三项电压的不平衡，也就是在开口三角形处出现了电压不平衡的现象。比如说，C相高压熔丝出现熔断的现象，零序电压可能为33V左右，这时对相应的接地装置产生严重的影响，进而发出警报信号。
在电力系统运行的过程中，也有可能出现二次熔断的现象，但是和一次熔断之间相比，侧三相电压仍然处于平衡的状态，因此，可以判断三角形的开口处无电压现象，也不会出现接地信号的产生，而出现其他的现象都可以看做是一次侧熔丝熔断的情况。
2.2 线路接地
电力系统运行的过程中，如果母线设备出现金属接地的问题，接地相和大地的电位相同，这是电压的上升趋势比较明显，逐渐成为线电压。中性点位移状况由此产生。通常情况下，中性点位移的现象和接地相同在一条直线上，和接地相电压存在着相反的方向，但是数值却相等。但是接地线路并不是单相接地，在线路运行中要努力将接地故障进行消除，如果没有达到预期的效果，需要考虑到其他设备的接地装置和线路，其中包括避雷针、电压互感器以及变压器的接地装置等等。
中性点不接地系统故障的判别情况可以从表1中得到：
3、 铁磁谐振引起35KV母线电压不平衡
3.1 铁磁谐振
在电力系统运行的过程中，电力系统的众多铁心电感元件和系统的电容元件之间会形成震荡回路，这一回路的复杂程度较强。如果能够达到谐振的条件，就可以激发铁磁谐振的进行，而且能够持续较长的时间，在这一过程中，逐渐产生谐振的过电压。但是，铁磁谐振产生的电压形式不同，包括单相、两相或者是三相的电压升高，进而出现假接地现象。因此，铁磁谐振的现象可能会造成母线电压的不平衡。相关的电力维护人员与技术人员需要对这一问题加强重视，进而最大限度保证电压的平衡性。
3.2 限制谐振过电压的主要措施
（1）提高开关动作的同期性。由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高开关动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。
（2）在并联高压电抗器中性点加装小电抗，用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。
（3）破坏发电机产生自励磁的条件，防止参数谐振过电压。
4、电压互感器引起母线电压不平衡
电压互感器接线错误易造成母线电压不平衡。这种情况只有检查接线，纠正错误的接线方式。某单位曾用3个厂家生产的励磁特性不同的电压互感器构成绝缘监测装置，投入运行后出现“虚幻接地”现象。异常现象产生的原因：3台电压互感器的激磁阻抗不相等，相当于三相不对称负载，使中性点产生位移，零序电压叠加在正序的电源电压上，造成各相负载电压不平衡；当激磁阻抗差别较大，并使开口三角绕组两端的零序电压大于绝缘监测装置电压整定值时，就会使电压继电器动作，发出接地信号，从而造成“虚幻接地”现象。
5、避免母线电压不平衡应采取的措施
5.1 保证设备验收质量
对于新设备的投入，尤其是新建变电站的投运，基建单位和运行单位的交接都会涉及到验收的过程，验收质量的好坏直接关系到投运后设备的运行安全与否，因此，在验收过程中一定要增加力度，把好设备验收关，从而解决由于设备厂家，施工或设计单位的原因而造成的问题，不留安全隐患.
5.2 提高远行管理水平
提高变电站的运行管理水平，是保证变电站安全可靠运行的有力一环.工作中，要注意对运行人员专业技能的培训，增强工作责任感，建立健全相应的规章制度，做好各种异常及事故预案，从而保证站内设备的安全运行.
5.3 选用高质量的设备
随着科技的快速发展，电力设备的制造工艺也是日新月异，安全可靠性有了很大提高.因此，在新设备的选用上，应倾向于那些原理先进，可靠性能高的设备.
5.4 保證负荷均衡
线路所带负荷不均衡是造成母线电压不平衡的重要原因，因此，在线路投运以后，应做好与调度的沟通，力求线路三相负荷平衡，特别是带路灯负荷时，避免负荷大量集中于一相或两相上.
5.5 保证电压互感器接线正确性
变电站内的电压值全部来源于电压互感器，电压互感器的接线方式直接影响到电压的数值，因此，在电压互感器设计安装之初就要严格要求，确保接线方式的正确，保证变电站母线电压数据正常
6、讨论
①不平衡电压的产生，与35kV母线所带的线路及负荷不平衡有关。线路长导致线路参数不平衡，加之农村、厂矿等用电负荷，小水电发电机多出力不平衡，从而导致三相负荷的不对称，因此产生中性点位移电压，影响母线电压的平衡。解决这个问题，可以通过优化电网网架结构，增加电源点，合理安排电网运行方式，避免长距离多级串联供电，减小系统电容电流的发生来解决。
②由于受线路长度统计资料不全所限，也未考虑到负荷对电容电流的影响，在依据理论计算公式对消弧线圈进行整定时，流过消弧线圈的电容电流与实际运行中系统的真实电容电流大小有一定的差距，建议有条件时安排对35kV系统的电容电流值进行实测，用实测值来确定消弧线圈的档位，以减小理论值与实际值间的偏差。
④采用自动跟踪电网电容电流自动调谐的装置代替。目前消弧线圈的自动跟踪补偿技术已成功应用于电力系统，这类装置能自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈，并根据系统变化增加电网阻尼率，将中性点位移电压限制在允许的范围内，能达到最佳补偿效果，提高电网安全运行水平。
参考文献
[1] 郑国华，张丽.电力系统电压的不平衡度讨论[J].交通运输工程与信息学报，2005：3（4）：45—49）.
[2] 唐慧珍.投消弧线圈引起母线电压不平衡的原因分析及对策广西电力：2009（2）：47～48.
[3] 宋昭昭，汪毅，李波波.新型全补偿消弧线圈系统设计中国科技论文在线.