陳子輝 劉勇浩 廖浩泉 胡 聰 朱躍勝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

便攜式電能質(zhì)量分析儀在配電線路故障分析中的應(yīng)用

陳子輝 劉勇浩 廖浩泉 胡 聰 朱躍勝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

本文對(duì)兩起10kV配電線路故障進(jìn)行原因分析，充分利用便攜式電能質(zhì)量分析儀進(jìn)行在線跟蹤測(cè)試，找出故障原因。最后，對(duì)便攜式電能質(zhì)量分析儀必須具備的功能條件進(jìn)行總結(jié)。

配電線路；故障；電能質(zhì)量分析儀；在線測(cè)試

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量提出更高的要求。10kV配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)與用戶直接相連的最重要的環(huán)節(jié)，不僅點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，而且運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，它的安全運(yùn)行水平直接關(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。電力系統(tǒng)存在著大量非線性、沖擊性和波動(dòng)性負(fù)荷，配電線路設(shè)備的絕緣水平降低，都會(huì)造成電網(wǎng)發(fā)生波形畸變（諧波）、電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡、非對(duì)稱性。實(shí)際工作中，應(yīng)用電能質(zhì)量帶電監(jiān)測(cè)等新技術(shù)、新設(shè)備，對(duì)電能質(zhì)量做出精確的檢測(cè)和分析，判斷造成各種電能質(zhì)量問(wèn)題的原因，為配電線路故障分析提供依據(jù)。

圖1 用戶A負(fù)荷電流峰值錄波圖

一、便攜式電能質(zhì)量分析儀功能簡(jiǎn)介

便攜式電能質(zhì)量分析儀，是用于監(jiān)測(cè)、記錄電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀和隨時(shí)攜帶便于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、檢修發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的便攜式電能質(zhì)量分析儀，除了具備一般電能質(zhì)量分析儀的功能之外，儀器必須內(nèi)置存儲(chǔ)容量足夠大，連續(xù)工作幾天，能準(zhǔn)確測(cè)量電壓驟升、電壓驟降、過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流發(fā)生時(shí)刻，持續(xù)時(shí)間，并能記錄發(fā)生驟變時(shí)刻的波形，供事件發(fā)生后分析使用。

二、事件分析

（一）案例一：10kV某甲線中途開關(guān)及末端用戶開關(guān)異常跳閘

1 故障情況

2014年3月，10kV 某甲線中途開關(guān)連續(xù)兩天內(nèi)發(fā)生過(guò)兩次跳閘，該線路末端用戶A進(jìn)線開關(guān)也曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)跳閘；線路檢修人員現(xiàn)場(chǎng)用鉗形電流表多次跟蹤測(cè)量該兩處的運(yùn)行電流，中途開關(guān)基本上都為150A左右，末端用戶開關(guān)為140A左右（該線路主要負(fù)荷為用戶A的負(fù)荷），屬于正常運(yùn)行狀態(tài)，未找出跳閘原因。

2 開關(guān)動(dòng)作整定值情況

為找出原因，我們先了解10kV某甲線中途開關(guān)與末端開關(guān)的整定值情況，見表1。

表1 定值表

我們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)整定值設(shè)定有誤，末端開關(guān)一次側(cè)速斷動(dòng)作電流和過(guò)流動(dòng)作電流定值應(yīng)分別比中途開關(guān)小，并且，末端開關(guān)的過(guò)流開關(guān)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間應(yīng)比速斷時(shí)間長(zhǎng)。

3 電能質(zhì)量分析儀連續(xù)1周帶電監(jiān)測(cè)情況

由于線路正常的負(fù)荷電流沒(méi)有超過(guò)整定值而出現(xiàn)跳閘，并且末端用戶A為該線路主要負(fù)荷，我們采用電能質(zhì)量分析儀對(duì)線路末端用戶A進(jìn)行連續(xù)1周帶電跟蹤測(cè)試，并設(shè)置過(guò)流錄波功能。

2014年5月14日14時(shí)59分58.94秒時(shí)，進(jìn)線錄波顯示（如圖1為波形圖），負(fù)荷電流峰值為571A，設(shè)置限制電流為480A的話，峰值持續(xù)時(shí)間將達(dá)到0.025s。假如啟動(dòng)電流超過(guò)480A并且持續(xù)超過(guò)0.1s時(shí)，末端用戶A就很容易發(fā)生過(guò)流動(dòng)作跳閘。

我們認(rèn)為，末端用戶A機(jī)器啟動(dòng)電流過(guò)大，加上末端用戶A開關(guān)動(dòng)作電流值整定有誤，是引起的中途開關(guān)越級(jí)跳閘和末端開關(guān)異常跳閘的原因。

（二）案例二：10kV某乙線A相頻繁瞬間接地

1 故障情況

2014年12月16日9點(diǎn)20分，110kV某變電站頻發(fā)“10kVI段母線接地 動(dòng)作/恢復(fù)、10kVII段母線接地 動(dòng)作/恢復(fù)、消弧線圈接地狀態(tài)動(dòng)作/恢復(fù)”異常告警信號(hào)。對(duì)站內(nèi)10kV系統(tǒng)高壓設(shè)備以及站外10kV線路進(jìn)行檢查，均運(yùn)行正常，暫時(shí)未發(fā)現(xiàn)高壓設(shè)備異常。對(duì)此，我們懷疑該站10kV系統(tǒng)可能發(fā)生諧振。

2 10kV母線電能質(zhì)量帶電監(jiān)測(cè)情況

為了確認(rèn)10kV系統(tǒng)是否發(fā)生諧振，2015年1月26日～2015年2月6日，在變電站10kV PT二次電壓掛接便攜式電能質(zhì)量分析儀，在線監(jiān)測(cè)10kV PT二次電壓情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在2月5日3點(diǎn)37分～3點(diǎn)41分、7點(diǎn)12分～13分、9點(diǎn)5分～9點(diǎn)27分、22點(diǎn)28分～22點(diǎn)29分、23點(diǎn)51分～23點(diǎn)57分有接地異常現(xiàn)象。以上各時(shí)段發(fā)生的異常現(xiàn)象，每個(gè)時(shí)間段都會(huì)有幾次接地現(xiàn)象。而此同時(shí)變電站頻發(fā)“10kVI段母線接地 動(dòng)作/恢復(fù)、10kVII段母線接地 動(dòng)作/恢復(fù)、消弧線圈接地狀態(tài)動(dòng)作/恢復(fù)”異常告警信號(hào)。

（1）每次接地時(shí)，電能質(zhì)量分析儀錄到事件波形如圖2所示（每次錄到的波形都差不多一樣）。

圖2 2月5日10kV母線電壓監(jiān)測(cè)記錄

圖2中，上面波形為瞬時(shí)值波形，下面波形為有效值的幅值波形，紅線為A相電壓、綠色為B相電壓、藍(lán)色為C相電壓、灰色為開口三角相電壓。從分析儀的錄波看出，發(fā)生異?，F(xiàn)象時(shí)，10kV母線電壓UA下降至約0V，同時(shí)UB、UC相電壓升高至約線電壓，開口三角電壓UL升高至約100V，三相電壓2-25次諧波分量基本為零，可初步判斷變電站10kV母線A相頻繁瞬間接地。

（2）查看變電站端#1消弧線圈2月5日選線動(dòng)作記錄，共有26次選線動(dòng)作記錄，其中10kV某乙線22次、10kV某丙線3次、10kV某丁線1次。

綜合2月5日變電站10kV母線電壓波形記錄及#1消弧線圈選線記錄分析，初步判斷10kV某乙線A相頻繁瞬間接地。

結(jié)語(yǔ)

從以上兩起10kV配電線路的故障案例中看出，充分利用便攜式電能質(zhì)量分析儀在線監(jiān)測(cè)和錄波功能，將為我們分析線路故障提供很大的幫助。儀器必須內(nèi)置存儲(chǔ)容量≥4GB，連續(xù)工作時(shí)間一周以上，能準(zhǔn)確測(cè)量電壓驟升、電壓驟降、過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流發(fā)生時(shí)刻，持續(xù)時(shí)間，并能記錄發(fā)生驟變時(shí)刻的波形（發(fā)生前1個(gè)周期及以上，發(fā)生后3個(gè)周期及以上，每周期采樣256點(diǎn)及以上）。另外，我們必須結(jié)合電能質(zhì)量其他一般參數(shù)，如諧波、電壓偏差、電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡等參數(shù)進(jìn)行全面的、綜合的分析，以正確判斷配電線路故障原因。

[1] DLT 1053-2007，電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督規(guī)程[S].

[2]肖湘寧.電能質(zhì)量分析與控制[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.

[3]吳書強(qiáng).配電線路技術(shù)問(wèn)答[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.

[4]郭謀發(fā).配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

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