◎劉景莉

通過(guò)變電站消諧器引起母線電壓不平衡的實(shí)例，進(jìn)行了分析，提出了具體的解決對(duì)策。

一、運(yùn)行方式

某某變電站110kV系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線方式，110kV1號(hào)線路504供#2主變負(fù)荷，110kV2號(hào)線路502線路熱備用作為110kV備自投；#2主變中性點(diǎn)刀閘5X26斷開(kāi)；35kV 1號(hào)線路412及4×24TV、#2站用變運(yùn)行于35kVⅡ母，通過(guò)母聯(lián)400斷路器帶35kVⅠ母TV運(yùn)行；320斷路器供10kVⅡ段單母線運(yùn)行，300斷路器斷開(kāi)，10kVⅡ段母線帶10kV 1號(hào)線路322、10kV 2號(hào)線路334、10kV 3 號(hào)線路 336、10kV 4 號(hào)線路338、10kV 5 號(hào)線路 342、10kV 6 號(hào)線路344、10kV 7 號(hào)線路 346、10kV 8 號(hào)線路348共8條線路及301#1站用變、3×24TV運(yùn)行，326、328電容器組熱備用；天氣：晴。

二、事件經(jīng)過(guò)

2016年09月04日03時(shí)10分，值班人員接到監(jiān)控中心通知“某某變電站10kV母線電壓異?！保?：40值班人員到達(dá)某某變電站；4：08分經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)量匯報(bào)監(jiān)控中心及配調(diào)、地調(diào)：“10kVⅡ母頻發(fā)母線電壓越上線告警信號(hào)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查相關(guān)一次設(shè)備外觀未發(fā)現(xiàn)明顯異常，二次設(shè)備運(yùn)行正常，后臺(tái)機(jī)10KVⅡ母電壓Ua 5.9kV、Ub 7.0kV、Uc 5.4kV，現(xiàn)場(chǎng)萬(wàn)用表實(shí)測(cè)二次電壓為 A相 58.6V、B相 70.2V、C相 54V，B相電壓明顯偏高”。經(jīng)詢問(wèn)監(jiān)控中心，之前調(diào)度已將10kV所有線路全部拉開(kāi)，電壓依然異常。

三、處理過(guò)程

9月04日中午值班員接調(diào)度通知倒閘操作到達(dá)某某變電站，20：05進(jìn)行10kV3×24TV停電前方式調(diào)整：320斷路器斷開(kāi)，10kV負(fù)荷倒由338線路供，此時(shí)詢問(wèn)監(jiān)控對(duì)側(cè)變10kV母線電壓平衡，某某變電站10kV母線電壓還是異常：此時(shí)后臺(tái)機(jī)顯示10kVⅡ段母線電壓依然不平衡：Ua 5.9kV、Ub 6.6kV、Uc 5.5kV、Uab 10.7kV；20：48操作10kV3×24TV由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修；21：40辦理3×24TV檢修工作許可后，一次檢修班工作人員檢查隔離小車內(nèi)三相高壓熔斷器、避雷器、TV、消諧器、連接線等一次設(shè)備無(wú)異常；二次人員測(cè)量二次回路絕緣無(wú)異常、接線正確；高試班人員對(duì)3×24TV進(jìn)行絕緣電阻及變比試驗(yàn)合格，修試人員作出“3X24TV間隔合格，可以運(yùn)行”的結(jié)論，并匯報(bào)調(diào)度部門(mén)；22：57操作3×24TV由檢修轉(zhuǎn)運(yùn)行；23：29進(jìn)行10kV3×24TV復(fù)電后的方式調(diào)整。此時(shí)后臺(tái)機(jī)顯示10kVⅡ段母線電壓依然不平衡：Ua 6.0kV、Ub 6.4kV、Uc 5.7kV、Uab 10.7kV；9 月 05 日9：16進(jìn)行樹(shù)某某變電站10kV3×24TV停電前方式調(diào)整：320斷路器斷開(kāi)，10kV負(fù)荷倒由樹(shù)雅線 342 供；09：57 10kV3×24TV由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修；辦理工作許可手續(xù)后檢修人員退出3×24TV消諧器運(yùn)行；11：28操作3×24TV由檢修轉(zhuǎn)運(yùn)行，此時(shí)320斷路器在斷開(kāi)位置，檢查后臺(tái)機(jī)10kVⅡ母線電壓平衡：Ua 6.0kV、Ub 6.0kV、Uc 6.0kV、Uab 10.7kV；13：56操作 10kV3×24TV 復(fù)電前的方式調(diào)整；10kV母線恢復(fù)正常運(yùn)行方式后再次檢查母線電壓正常。

四、原因分析

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析，引起10kV母線三相電不平衡原因有以下幾種：變電設(shè)備內(nèi)部老化；單相接地（電力線路斷線；外來(lái)物件搭掛在電力配電線路上；設(shè)備絕緣老化擊穿；瓷瓶、避雷器擊穿等）；電壓互感器二次回路斷線（二次回路接頭松動(dòng)、開(kāi)路、切換回路接觸不良；一、二次保險(xiǎn)器熔絲熔斷等）；內(nèi)部過(guò)電壓（可分為操作過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓）；三相負(fù)荷分配不均；線路分段跌落開(kāi)關(guān)熔絲熔斷；空載主變或線路對(duì)地電容不平衡等。

9月4日晚調(diào)度對(duì)于母線電壓不平衡的處理是拉開(kāi)所有母線上的負(fù)荷，只保留3×24TV在母線上運(yùn)行；同時(shí)根據(jù)某某變電站10kVⅡ段母線電壓不平衡時(shí)后臺(tái)機(jī)顯示電壓穩(wěn)定在 Ua 5.9kV、Ub 7.0kV、Uc 5.4kV，無(wú)接地告警信號(hào)，表現(xiàn)為一相電壓升高、一相正常、另外一相電壓降低；通過(guò)運(yùn)行方式及電壓情況可以排除10kV線路接地、斷線及TV高壓熔斷器熔斷、諧振、三相負(fù)荷不平衡等故障。故障間隔可判斷為3×24TV間隔。通過(guò)對(duì)3×24TV間隔停電檢查排除高壓熔斷器、避雷器、TV本身故障，因當(dāng)時(shí)未做TV伏安特性試驗(yàn)，所以故障可能存在于3×24TV及消諧器上。

9月5日將3×24TV間隔轉(zhuǎn)檢修，退出消諧器后恢復(fù)送電，此時(shí)10kV母線電壓恢復(fù)正常，由此可以得出是消諧器引起此次某某變電站10kV母線電壓不平衡的原因。

拉出TV柜將消諧器進(jìn)行短接，送電顯示三相相電壓恢復(fù)正常，那么消諧器引起此次某某變電站10kV母線電壓不平衡的原因有以下三點(diǎn)。

1.產(chǎn)生三相不平衡的原因是由于額定電壓下空載電流不一樣、消諧器產(chǎn)生電壓降與各相電壓互感器電抗值會(huì)重新分配，因而三相電壓互感器勵(lì)磁特性不同。所以電磁式電壓互感器在安裝了一次消諧器后，電磁式電壓互感器開(kāi)口三角兩端電壓會(huì)升高很多，同時(shí)三相電壓也會(huì)出現(xiàn)不平衡。

2.三只互感器的勵(lì)磁電流差別較大，三只互感器一次繞阻中性點(diǎn)通過(guò)消諧器接地時(shí)，其中性點(diǎn)偏移了原直接接地時(shí)的中性點(diǎn)，產(chǎn)生了中性點(diǎn)位移電壓，從而導(dǎo)致三相電壓不平衡。

3.某某變3×24TV經(jīng)查修試記錄，三相TV同廠家、同型號(hào)且每相均未進(jìn)行過(guò)更換，可能伏安特性完全相同，但仍會(huì)有一定的3次諧波電流通過(guò)中性點(diǎn)消諧電阻，在消諧電阻上產(chǎn)生一定的3次諧波電壓。而流過(guò)消諧器的電流在消諧器上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，由于這個(gè)電壓的產(chǎn)生，導(dǎo)致中性點(diǎn)不在零位，發(fā)生偏移，從而出現(xiàn)三相電壓不平衡的現(xiàn)象。在通過(guò)相等的勵(lì)磁電流時(shí)，消諧器的電阻值越大，中性點(diǎn)電壓偏移越嚴(yán)重，二次側(cè)三相電壓越不平衡。

五、防范措施

1.在二次側(cè)發(fā)生三相電壓不平衡現(xiàn)象時(shí)，通常用以下方法查找判斷：（1）運(yùn)行人員應(yīng)能根據(jù)母線電壓情況初步判斷三相電不平衡的原因。（2）用萬(wàn)用表測(cè)量TV二次側(cè)開(kāi)口三角兩端的電壓（若此電壓大于5V，則用萬(wàn)用表測(cè)頻檔測(cè)量開(kāi)口三角兩端的電壓）：若此電壓頻率是50 Hz，則是由于三相TV伏安特性差別過(guò)大造成的；若電壓頻率為150 Hz，則是由于TV勵(lì)磁電流中的三次諧波電流過(guò)大造成的。（3）做消諧器的伏安特性試驗(yàn)，特別是應(yīng)用中的老式的消諧器。由于老式消諧器通流容量只有250 mA，而TV高壓熔斷器一般為0.5 A，這樣可能導(dǎo)致大電流流過(guò)時(shí)消諧器先于TV而燒毀，而燒斷時(shí)可能導(dǎo)致TV中性點(diǎn)不接地及其他事故。

2.如果諧波發(fā)生的頻率不是很多很頻繁的就可以考慮不加一次消諧器。

3.盡量選用勵(lì)磁電流?。ㄒ淮卫@組）的TV。

4.盡量選用3只伏安特性基本一致的TV組成一組。

5.在開(kāi)口三角兩端安裝與消諧器配套的二次產(chǎn)品“三次諧波限制器”以限制消除勵(lì)磁電流中的3次諧波的影響。

6.為了減少電磁式電壓互感器勵(lì)磁電流和諧振在消諧電阻上產(chǎn)生的電壓，須通過(guò)消諧器測(cè)試儀嚴(yán)格控制消諧器的伏安特性；建議在計(jì)劃?rùn)z修時(shí)增加老式消諧器伏安特性試驗(yàn)。