摘要：配网10kV系统运行过程中电压异常现象不都是由于接地事故造成的，因此准确的分析和判断电压异常产生的原因，才能快速有效的处理配网故障。本文针对配网10kV系统运行中常见的单相接地、单相断线、压变熔丝熔断引起的电压异常的现象进行分析，给出处理方案，并举例工作中的相关事故案例，为调控运行人员对该类事件的准确判断、及时处理提供参考和依据。
关键字：接地；断线；压变熔丝熔断
0 引言
为提高10kV配电网供电可靠性常采用小电流接地系统的运行方式。在电网运行中，造成母线电压异常的故障主要有线路接地、线路断线、压变熔丝熔断、谐振等，其中单相接地、单相断线、压变熔丝熔断故障中最为常见[1]。由于调控员有时会对单相接地、单相断线、压变熔丝熔断故障产生的电压变化混淆，无法正确的判断故障类型，从而延误事故处理，严重的将会造成不应有的损失，甚至扩大事故影响范围。因此，快速准确的运用母线电压变化判断10kV配电线路故障类型极为重要。结合事故案例验证10kV配电线路发生单相接地、单相断线、压变熔丝熔断后系统电压变化的规律，从中找出三者的区别。
1 常见的电压异常现象分析
1.1 线路单相接地
小电流接地系统中单相接地故障可分为金属性接地和非金属性接地两种[2]。发生单相接地时，虽然引起三相电压不平衡，但由于系统电压仍保持对称，因此不影响对用户的供电。
1.1.1 金属性单相接地
当线路发生金属性单相接地时，故障相电压降为零或接近于零，非故障相电压升高为
倍的相电压。PT三角开口电压达到电压
继电器动作条件，发出接地信号。又因，系统接地前后三相电压保持对称，所以三相电流值在接地后基本保持不变，不影响对用户的连续供电，仍可继续运行1-2小时。
1.1.2 非金属性单相接地
当线路发生非金属性接地时，故障相的电压降低但不为0，非故障相的电压升高，大于相电压但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压大于整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
1.2 线路单相断线
单相断线故障可分为单相断线不接地和单相断线接地两种故障类型[3，4]，当系统发生单相断相不接地时，电源侧电压一般显示为一相升高、两相降低，三相电压不平衡，有时发出接地信号，其电压的变化幅度与断线的长度有密切联系。当系统发生单相断线接地故障时，电源侧电压一相接近0，其余两相升至线电压，并发出接地信号，与系统单相接地故障现象一致。
10kV线路单相断线故障发生后，电源侧三相对地电压均有变化，线路断线相电压会有所升高，最高达1.5倍的相电压；非断线相电源侧电压会降低，最低达0.866倍的相电压。在负荷侧，由于电源缺相，三相对称性被破坏，对于单相用户，断线相用户失电，非断线相用户电压偏低；对于三相动力用户，用户缺相，电动机跳停、运行异常甚至烧毁[5，6]。但如果断线相对地电容减小不多，则电源侧中性点不平衡电压不大，故障特征不明显，反映到PT开口三角上电压达不到继电保护动作值，不会发出接地信号，又由于小电流接地系统没有反应单相断线不接地故障的保护装置，故在线路末端发生断线故障后，往往由用户反映至用电监察，调控部门才会发现。
1.3 压变熔丝熔断
1.3.1压变高压熔断丝熔断
压变高压熔丝熔断时，由于电压互感器高压侧的磁路是互通的，熔断相二次还会有一定的感应电压，所以熔断相电压降低，但未到0，非熔断相电压不变。又由于断相造成三相电压不平衡，即有零序电压产生，PT三角开口电压达到继电器动作条件，继电器发出接地信号。
1.3.2压变低压熔断丝熔断
压变低压熔丝熔断时，其电压变化与高压熔丝熔断电压变化类似，熔断相电压降低或到0，非熔断相电压不变。与高压熔丝熔断不同的是，高压侧三相电压仍平衡，PT三角开口处没有电压，因此继电器不会发出接地信号。
2.电压异常的处理方案
单相接地时系统相电压一相降低，两相升高到线电压，但三相电压仍然对称，对用户供电基本没有影响，一般可持续运行1-2小时；单相断线时，系统相电压一相升高，两相降低，线路缺相运行，破坏了系统的对称性，长时间不对称运行将对用户产生不利影响；压变熔丝熔断时，熔断相电压降低，其余相电压不变。当系统发生电压异常故障时，要根据相电压变化特点以及是否有接地信号发出，判断系统的类型，再按相应对策处理故障。
2.1 接地事故处理方案
当10kV配电线路发生接地时，按照调度规程用拉路法查找接地故障线路。拉路前，应告知95598客服中心，“×变电站10kV×母线出线需短时停电查找故障”。按照调度规程规定原则顺序试拉线路开关，直至判断出接地线路。
若全部出线拉路未确定接地点，应考虑是不同线路同相接地或站内母线设备接地的情况，此时应仍按上述拉路顺序逐条切除每条出线，并注意观察切除每条线路后母线电压的变化情况。若该母线全部出线均已切除，母线电压仍无变化，则应判断为变电站内母线设备接地；若在切除某一出线的同时，母线电压恢复正常，应判断为不同配电线路同相接地。此时最后切除的线路暂不送电，再将其余已切除的线路逐一试送。试送中出现接地现象后仍将该线路出线开关拉开，后试送其它线路，待判明所有接地故障线路后，再逐一送电处理。
接地故障线路如为用户专线，拉路后不送电，且在未查明原因、消除故障之前不再送电。接地故障线路如为公用配电线路，调度员应根据实际需要和现场要求，进行分段查找，以缩小故障线路范围。当接近2小时，询问现场人员巡查情况，告知现场接地时间。接地2小时后，按照要求拉开该线路。当确定最小的故障范围后，值班调度员再通知配电运维人员（线路、小区）及用电检查人员对故障段线路、用户设备进行巡视，查找故障点。查找到故障点后，值班调度员下令对故障点进行隔离，恢复其余用户正常供电，将故障停电情况告知95598客服中心并短信发布停电信息。
2.2线路单相断线处理方案
当10kV配电线路发生单相断线时，与接地处理方案相同，采用逐条拉路方法查找接地。一旦拉开某条线路，系统电压恢复正常时，即可确定此线路为断线线路。《配网调度规程》规定：当发生线路断线或断线接地时，应立即将故障线路切除，以免危及人身、设备安全。但对于出线多、电缆线路长的变电站，架空线路断线对10kV母线电压影响不大，电网要带故障运行很长一段时间，此时要结合用户反映的情况判断是否有断线故障。
2.3 压变熔丝熔断处理方案
当母线发生压变熔丝熔断现象时，处理过程比较简单，调度人员首先下令变电运维人员将10kV故障压变所在母线的负载并入压变正常运行的母线，故障压变改为冷备用后，许可变电运维人员更换压变熔丝。
3 总结
单相接地、单相断线以及压变熔丝熔断故障产生的电压变化有各自特点，当10kV配网系统发生母线电压异常情况时，调控员能够根据电压变化现象准确的判断电压异常产生的原因，并熟练掌握各种故障的处理原则和方法，才能够及时正确的处理故障，保证电网安全稳定运行。
参考文献：
[1] 李光琦.电力系统暂态分析［M］.北京：中国电力出版社，2007.
[2] 牛庆达，王强，王文刚，齐仁磊.10kV配电线路单相故障分析与处理[J].山东电力技术. 2015，42（3）：49-52.
[3] 张琳. 35kV接地系统电压异常分析和处理[J].安全生产，2010，273（02）：25-26.
[4] 亓富军，苏超，石庆喜，赵福强，唐夫乐. 10kV配电线路断线故障电压异常分析[J].山东电力技术.43（09）：39-42.
[5] 彭建宁，魏莉. 110kV输电线路单相断线故障分析[J]. 继电器. 2007，35（18）：75-77.
[6] 王薇，叶远波.一起断线加单相接地故障的保护动作分析[J]. 上海电力. 2008，21（4）：392-394.
论文作者:李化欣,郝永旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/7/31
标签：电压论文; 单相论文; 相电压论文; 断线论文; 故障论文; 线路论文; 母线论文; 《电力设备》2018年第11期论文;