摘要：10kV配电变压器三相电压不平衡故障种类繁多，部分故障的特征相似，难以辨别，我们调度员只有努力学习理论知识，认真积累工作经验，并勤于对处理好的故障进行分析总结，才能提高自己处理故障的能力。
关键词：10kV电网；电压不平衡；故障处理；非短路故障；电力保护装置；电力系统
一、配电变压器三相不平衡的概述
配电变压器发生三相不平衡既与用户负荷特性、使用时间有关，同时也与电力系统的规划、负荷分配有关。在农网系统中，由于用户多为单相负荷或单、三相负荷混用，并且千家万户电器不同、负荷不同、用电时间不同，所以造成配电变压器三相不平衡的现象难以避免。三相负荷简单来说就是使用三根相线，让配电变压器进行工作，做功。三相负载又分为三相负载平衡和三相负载不平衡，当三相负载平衡的时候电流比较相近，能够实现低损耗率和安全。而三相负载不平衡是三条输电线路的电流不统一，在输送电能的时候很高的线损率并有引发火灾的危险。
二、相电压不平衡故障类型及影响
1.测量回路故障
测量回路故障主要是电压互感器一次或二次回路断线。电压互感器故障将影响继电保护、测量和计量功能的正常使用，使调控员无法正常监控电网运行情况，对电网故障无法及时处理。
2.运行参数异常
运行参数异常，比如谐振故障。10kV系统发生谐振时，在谐振电压和工频电压的作用下，会造成电压互感器内部过电压，持续时间过长将导致电压互感器烧毁，甚至引起母线故障。
3.失地故障
3.1单相失地故障，10kV配电网络一般是中性点不接地系统，发生单相失地故障时，在故障点仅产生很小的电容电流，不影响系统各点对地电位变化，UA、UB、UC电压三角形未变，不影响用户用电，因此线路发生单相失地后，规程允许再继续运行1～2小时。
3.2两相失地故障，两相接地短路后，一般会导致开关保护动作，切除故障线路。
4. 断线故障
断线故障，造成系统非全相运行，可能危及人身安全，一般不允许长期存在，调度应及时断开故障线路。
三、三相不平衡故障处理
当10kV母线电压出现不平衡信号，首先要排除电压互感器故障，其次排除运行参数异常，最后才考虑是否一次设备故障。
1.电压互感器一次或二次回路故障
如果电压互感器一次或二次回路故障，与故障相有关的线电压值降低或者有关的有功功率突然大幅降低，也可判断为电压互感器故障。
一次设备故障与电压互感器同时发生故障，首先隔离一次设备故障，然后处理电压互感器故障。
1.1高压熔丝熔断处理：（1）退出可能误动的保护装置；（2）将故障PT转检修；（3）更换高压熔丝；（4）PT转运行；（5）将已退出的保护投入。注意：变电站内具备PT二次并列条件的，调度员应先将PT二次并列运行再退出故障PT。
1.2低压熔丝熔断处理：（1）退出可能误动的保护装置；（2）更换PT低压熔丝或将空开合上；（3）检查电压是否正常；（4）将退出的保护投入。注意：变电站内具备二次并列条件的，询问现场检查具备并列能力和条件的，调度应将PT二次并列再更换熔丝，严禁将正常运行的PT二次并列至故障PT的二次。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 3.1.3 电压互感器发生异常情况（如冒烟、内部放电等），应先断开该电压互感器所在10kV母线的电源，再隔离故障电压互感器。禁止直接拉开该电压互感器的电源隔离开关，其二次侧不得与正常运行的电压互感器二次侧并列。
2.谐振故障
对于10kV不接地系统，主要解决措施是投入消弧线圈和改变运行方式，调度员可结合实际情况处理，大致步骤如下：（1）分/合10kV母分开关；（2）投退电容器；（3）按规定的顺序分/合10kV线路开关；（4）切除主变低压侧开关。
3.单相失地故障
单相失地故障，为防止扩大故障，保护应及时发出信号，以便调度员采取措施，及时排除故障。
寻找接地故障应按下列顺序进行：（1）判明是否真正失地，首先检查分路零序保护和小电流接地寻找装置是否动作，消弧线圈动作及绝缘监视表计指示情况；（2）两台主变并列运行时，断开母联开关分割网络；（3）试拉空载线路；（4）电网分割成电气不相连的几个部分；（5）用倒换母线的方法检查母线上的互感器；（6）按拉负荷序位或调度规定的序位试拉馈线寻找故障点；（7）试拉线路后故障未消除，应立即合闸（注意：严禁在两系统都有失地的情况下互相并列倒负荷）。
当逐条拉合后接地信号仍未消失，可考虑是同一母线上多条线路同相失地，调度员可按规定顺序逐条选切线路，直到故障信号消失，再逐条合线路开关，以查找故障线路。
若母线上所有线路开关均断开，失地信号仍存在，则可判断是母线或母线所属设备本身单相绝缘被击穿。此时调度员需迅速安排故障母线上的10kV线路转负荷，将故障母线空出，准备检修人员抢修。
4.断相故障
高压断相的情况：（1）高压断相处两端导线悬空，没断线两相通过负载与断线导线负荷端相连，断线点负荷端电压为0.5倍相电压，其他两相不变；（2）高压断相，故障相未接触地面或落在绝缘物体上，断相相对地电容电流变小，对地电压相对较高，正常相相对较低；（3）高压断相，故障相负荷侧导线落在地上，正常相通过用户变压器与故障导线相连形成非金属性接地。所以正常相电压降低，故障相电压升高。
断相故障虽没有短路故障后果严重，但对三相电机及系统运行和继电保护有一定影响。调度员判断为断相故障后，通知供电所人员查询线路上用户的电器使用是否正常，电压是否稳定，特别是有三相电机的用户。
4.1如果用户反映高压有缺相现象，变电站10kV母线电压又出现三相电压不平衡，说明断线的线路较长。
4.2如果三相电压不平衡，却无明显失地特征时，应联系故障线路末端用户，如用户用电正常，则可判断为失地故障。
4.3通过查询某一用户可大致确定断相点范围，缺相点前用户电压正常，缺相点后用户电压不正常，三相电动机不启动。
5.多点失地故障
电网实际运行发生过以下情况：（1）一条10kV线路一相失地时正常相电压升高导致本线路所属同一母线上其他设备正常相的绝缘薄弱环节击穿，造成两点对地短路跳闸；（2）同一母线上的线路，不同相的两个点依次失地，形成两点对地短路，短路电流超过开关设定的整定值造成线路跳闸。
6.三相电压为零
但有时会发生一些特殊情况，比如电流互感器三相熔丝熔断或两相熔丝熔断同时有线路单相（非PT熔丝熔断相）失地，我们无法判断是否有一次设备故障，调度员在接到10kV母线三相电压为零的信号，需结合保护及自动化装置信号进行分析，对照远动系统图上电压和电流指示，判断是电压互感器故障还是一次设备故障。
参考文献 ：
[1] 余水忠，潘兰.小电流接地系统的非短路故障分析 [J].电力系统保护与控制，2009，（10）.
[2] 毛锦庆，赵自刚，马杰，等.电力系统继电保护实 用技术问答（第二版）[M].北京：中国电力出版 社，2000.
论文作者:吴伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：故障论文; 电压互感器论文; 失地论文; 母线论文; 相电压论文; 线路论文; 不平衡论文; 《电力设备》2017年第20期论文;