摘 要：日常的工作中我們會發(fā)現(xiàn)35kV變電站開口三角形電壓較高，10kV母線三相電壓不平衡。三相電壓不平衡無論是對電力系統(tǒng)還是用戶都有較大的危害。本文主要從理論計算結合變電站實際運行情況就解決35kV變電站10kV母線電壓不平衡問題進行研究，并提出解決措施。

關鍵詞：電網(wǎng)；不平衡；電壓；母線

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）27-0050-02

1 三相電壓不平衡造成的影響

（1）三相電壓不平衡會引起電力線路損耗增大，三相不平衡越嚴重，線路損耗就越大，例如，在最大不平衡時，若一相為1.5I，另兩相分別為0.75I，則電能損耗增加12.5%。

（2）三相電壓不平衡會增加高壓線路跳閘次數(shù)，降低開關設備使用壽命。

（3）三相電壓不平衡不僅會影響電動機的出力，還會使發(fā)電機的利用率下降。

（4）三相電壓不平衡還會引起以負序分量為啟動元件的多種保護的誤動作。

2 引起三相電壓不平衡的原因

（1）三相對地電容不平衡，尤其是中相電容偏低，造成三相電壓不平衡。

10kV系統(tǒng)屬于中性點不接地系統(tǒng)，而我們公司的10kV系統(tǒng)全部采用架空線路（僅有個別線路變電站出線的一小段采用電纜出線），則各相對地電容不平衡，尤其是中相電容偏低，引起中性點對地的位移電壓。而電壓互感器的高壓線圈的尾頭是直接接地的，這個位移電壓引起了三相電壓的不對稱，并在開口三角形回路產(chǎn)生一個不平衡電壓。表1是根據(jù)某變電站監(jiān)測到的幾組數(shù)據(jù)。

從表1可以看出系統(tǒng)正常運行時，中相電壓較低。

（2）系統(tǒng)單相接地時會造成三相電壓不平衡。

10kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地現(xiàn)象在日常的運行工作中很常見，多發(fā)生在潮濕、多雨天氣。主要原因多為樹害、單相斷線、配電線路上絕緣子單相擊穿、小動物危害等。當線路發(fā)生單相接地時會引起三相電壓的不平衡。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地。當配電線路發(fā)生金屬接地時，故障相電壓為零，非故障相電壓上升為線電壓，升高了1.732倍，且持久不變；當配電線路發(fā)生非金屬性接地時，接地相電壓降低，其他兩相升高但小于線電壓。

（3）當線路上發(fā)生斷線故障如一相斷線而未接地，或斷路器、隔離開關一相未接通，高壓絲具一相熔斷都會造成三相電壓不平衡。以龍泉變143龍泉饋路為例20××年×月×日11時143龍泉開關過流III段動作，開關跳閘，重合閘動作，重合成功。之后2h內(nèi)又連續(xù)跳閘4次，均為該線路過流III段保護動作，開關跳閘，重合閘動作，重合成功。通知龍泉供電所巡查線路，發(fā)現(xiàn)在后段96號桿分路高壓絲具A相斷開。分析原因為：因為96號桿高壓絲具A相斷開造成三相電壓不平衡，從而使一相電流過大而引起該線路過流III段保護動作開關跳閘。

（4）當發(fā)生諧振過電壓會造成三相電壓不平衡。

當系統(tǒng)發(fā)生諧振過電壓時會出現(xiàn)一相電壓升高兩相對地電壓降低或者一相電壓降低，兩相對地電壓升高或者三相電壓同時或依次輪流升高的現(xiàn)象。特別是當系統(tǒng)發(fā)生分頻諧振時，在分頻諧振電壓和工頻電壓的作用下，將使電壓互感器鐵芯磁密迅速飽和，勵磁電流迅速增大，將使電壓互感器繞組嚴重過熱而損壞，甚至引起母線故障造成大面積停電。對于涇陽配電網(wǎng)來說隨著大西安的建設和涇河新城的開發(fā)發(fā)展，各類大型企業(yè)迅速入駐，伴隨著涇陽沿山石場的開采及人民生活水平的提高（各類生活生產(chǎn)電器設備大量接入），接入配電網(wǎng)的非線性負荷增加迅猛，這些非線性負荷可能會產(chǎn)生諧波以及引起電壓的波動，甚至會引起諧振過電壓。

（5）低壓側三相負荷配置不合理會造成三相電壓不平衡

現(xiàn)實工作中經(jīng)常存在低壓側三相負荷分配不平衡的現(xiàn)象，這樣會導致負荷重的一相電壓低，負荷輕的一相電壓高，三相電壓不平衡。這是因為歷年來在農(nóng)村低壓配電網(wǎng)建設改造時，因受地理位置、環(huán)境、用戶分散、資金等原因，農(nóng)村低壓用戶多采用單相電源接入的方式，這就從低壓網(wǎng)架結構上造成了低壓三相不平衡的根本性原因，另一方面隨著近幾年農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展，大量的生活、生產(chǎn)類電器走進了農(nóng)村的千家萬戶，特別是在迎峰過冬、迎峰過夏期間或農(nóng)灌季節(jié)，大量的不可控負荷的無序徒增，更是加劇了低壓測的三相不平衡。圖1是后趙配變在一天內(nèi)的三相負荷不平衡度情況，如圖1所示。

3 減小不平衡電壓的措施

（1）我們可以通過采用中相補償電容器的方法來解決正常運行時因中相電容偏低造成的三相電壓不平衡，另外如果變電站采用交錯接線或線路合理換位的方法也可以解決。（此方法一來工作上比較麻煩，二來代價也高）。

（2）我們要盡量減少線路接地、斷線現(xiàn)象的發(fā)生，可以從以下三個方面做起，首先把控好基建關，在線路建設初期必須嚴把質(zhì)量關，從線路的勘測、設計、施工安裝、施工工藝必須嚴格按照規(guī)程規(guī)定完成，堅決杜絕線路帶病投入運行，從根本上減少接地、斷線現(xiàn)象的發(fā)生；利用春檢、秋檢扎實做好線路的消缺、檢修工作，以涇陽分公司為例，配網(wǎng)線路多為農(nóng)網(wǎng)線路，10kV線路經(jīng)常會穿越村莊、田地和樹林，經(jīng)統(tǒng)計60%以上的接地事故多由樹害因起，2017年春檢修期間，我公司投入大量人力、財力進行樹害清除（砍剪線路兩側樹木），全年接地事故明顯降低，同時加強對線路和設備的日常巡視和維護也是減少接地事故的重要手段；另外對電力用戶做好宣傳盡量減少外力破壞也是減少接地、斷線事故的重要措施。近年來我公司在對外做好宣傳工作的同時采取加裝防護措施，在桿身涂刷反光漆、在電纜線路上設置標志信息等手段大量減少了撞桿斷線事件的發(fā)生。

（3）負荷接入系統(tǒng)時，要按規(guī)定對負荷的性質(zhì)等做出全面詳細的分析。隨著商業(yè)現(xiàn)代化和電氣化，以及信息、控制等新技術的應用和發(fā)展，我們系統(tǒng)接入的商業(yè)負荷含有大量的非線性負荷，例如電子電源模塊、熒光燈以及交流調(diào)速驅動裝置等，這些負荷都具有高諧波含量，且在所有設備中都會出現(xiàn)相當高的諧波電流，所以在負荷接入系統(tǒng)前，我們必須要對這些負荷進行評估，并采取措施，負荷規(guī)定方可接入。

（4）嚴格執(zhí)行調(diào)度規(guī)程。平時工作中應嚴密對系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，若一旦發(fā)生諧振現(xiàn)象，立即采取正確措施，破壞諧振條件。當系統(tǒng)正在進行倒閘操作時發(fā)生諧振現(xiàn)象，如當時系統(tǒng)中只有一組電壓互感器而供電線路的長度較短時，可直接投入部分備用線路，以增加分布電容來破壞諧振條件；當系統(tǒng)正在運行時發(fā)生諧振現(xiàn)象，可直接對10kV線路進行拉路，從而破壞諧振條件；總之，通過改變系統(tǒng)的運行方式或接線方式破壞諧振條件從而消除諧振現(xiàn)象。

（5）合理配置低壓側三相負荷。對低壓負荷要進行合理、統(tǒng)一、科學的規(guī)劃。首先在以后的農(nóng)網(wǎng)低壓改造中逐步用三相電源接入的方式代替單相電源接入的方式，從而從低壓網(wǎng)架結構上解決結構性三相不平衡的問題，同時應用新技術、新設備，采用配變?nèi)嘭摵刹黄胶庹{(diào)節(jié)裝置EPQ，從而減少中性線電流，降低線路損耗，穩(wěn)定三相電壓，提高供電質(zhì)量，改善用電環(huán)境；另外，加強低壓側負荷管理，應用現(xiàn)有的負控采集系統(tǒng)高級應用模塊中的配變?nèi)嗖黄胶鈹?shù)據(jù)采集功能，指導低壓運維人員及時調(diào)整負荷，從而達到低壓側三相負荷平衡的目的。

4 結束語

在實際電網(wǎng)運行中確實存在著母線三相不平衡的現(xiàn)象，它的存在對變壓器、用電設備以及線損都造成了影響，分析研究并采取措施解決母線三相不平衡對提高電能質(zhì)量提升用戶滿意度具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]王清亮.單相接地故障分析.中國電力出版社.

[2]魯鐵成.電力系統(tǒng)過電壓.水利水電出版社.

[3]舒廉甫.發(fā)電廠變電站過電壓保護及接地.中國電力出版社.

收稿日期：2018-8-12

作者簡介：王 瑩（1981-），女，漢族，陜西咸陽涇陽人，工程師，本科，主要從事配網(wǎng)運行工作。

朱新剛（1977-），男，漢族，陜西咸陽涇陽人，助理工程師，本科，主要從事生產(chǎn)運行工作。

張 鵬（1976-），女，漢族，陜西咸陽涇陽人，助理工程師，大專，主要從事電力營銷工作。