電網(wǎng)35kV斷線事故的分析與處理

摘 要：本文針對35kV中十一線C相斷線事故，詳細(xì)的分析了非全相運(yùn)行情況下電源側(cè)、變壓器高低壓側(cè)電壓的變化情況， 應(yīng)用對稱分量法論述了變壓器接帶負(fù)載能力范圍，介紹了高壓電機(jī)的跳閘原因，總結(jié)歸納了處理斷線事故的正確方法。

關(guān)鍵詞：斷線；電壓；對稱分量；負(fù)載能力

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1引言

電網(wǎng)35kV系統(tǒng)采用小電流接地（消弧線圈接地或不接地）的方式運(yùn)行，由于外力破壞、絕緣擊穿及接點(diǎn)燒斷各種原因造成線路故障。對于單相接地、相間短路接地這樣的橫向故障分析較多，但對于斷線故障又稱為縱向故障相對較生疏，所以本文針對35kV中十一線C相斷線事故進(jìn)行詳細(xì)的分析，找出斷線故障時電網(wǎng)運(yùn)行特征，制定出方便實(shí)用的操作預(yù)案。

2斷線過程

2014年8月27日6：02中十一變反映35kV母線電壓三相不平衡，6：04從調(diào)度自動化主站系統(tǒng)信息得知5：04向陽變35kV母線瞬間接地、已復(fù)歸， 調(diào)度令中十一變值班員檢查所內(nèi)設(shè)備及PT二次保險(xiǎn)無異常。區(qū)調(diào)反映中十一變負(fù)荷降低，注水電機(jī)有異音，調(diào)度確認(rèn)為缺相，將中十一變轉(zhuǎn)備用電源接帶后電壓恢復(fù)正常。 檢修人員檢查設(shè)備發(fā)現(xiàn)35kV中十一線11837門構(gòu)至原阻波器間C相引線燒斷。

3斷線電壓分析

3.1電源側(cè)電壓演變情況

根據(jù)調(diào)度自動化系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)“5：04向陽變35kV母線瞬間接地，現(xiàn)已復(fù)歸”，來看35kV中十一線C相斷線發(fā)生在這一時刻，通過故障錄波圖可以看出：

在組波器C相斷線瞬間05：03：56：755時C相接地發(fā)生，造成電源側(cè)向陽一次變35kVC相電壓降低接近為0，AB兩相電壓上升為接近線電壓。05：03：57：835接地電阻較大造成這段時間內(nèi)ABC三相電壓波形發(fā)生畸變；05：04：07：082 C相再次接地，05：04：07：902 C相再轉(zhuǎn)變成斷線 ，35kVABC三相電壓逐漸恢復(fù)正常，C相電流降低為0，其他兩相電流增大，05：04：16.002 高壓電機(jī)跳閘，AB兩相負(fù)荷降低。

3.2 斷線后主變電壓演變分析

35kV中十一變電所主變采用Y/△-11接線方式。主變壓器高壓側(cè)正常運(yùn)行時UA、UB、UC三相電壓對稱，當(dāng)高壓側(cè)不接地發(fā)生C相斷線時，主變高壓側(cè)C相繞組無電壓，因此不產(chǎn)生磁通，加在A、B兩相上的電壓UAB即為主變?nèi)毕嗲暗南嚅g電壓UAB。因C相缺相，相電壓為零UCZ=0，故主變低壓側(cè)繞組Ucz=0，由于主變低壓側(cè)為△型連接，故主變低壓側(cè)各繞組電壓就等于相間電壓。總結(jié)一般規(guī)律，得出結(jié)論：主變高壓側(cè)缺相運(yùn)行時，主變高壓側(cè)額定相電壓Ue與主變低壓側(cè)額定相電壓Uφ的關(guān)系為Uφ=（ /3）Ue

3.3 斷線時變壓器的負(fù)載能力

當(dāng)變壓器高壓側(cè)斷線時，變壓器接帶負(fù)荷能力下降，斷線后變壓器的綜合電抗為負(fù)序和零序并聯(lián)后再與正序串聯(lián)：

； ；

35kV變壓器單相斷線后，由于電源只有正序電勢，所以變壓器的可用容量為正序電流的容量。 式中 為變壓器可用容量， 為線路額定線電壓。電流的不對稱度 ，當(dāng) 很小或 很大，負(fù)序電流與零序電流相比將會很小，極限 ，繞組內(nèi)的正序電流絕對值與零電流相等，這時可用容量最小。 ；當(dāng) 很大或 很小時，負(fù)序電流與零序電流電源比將會很大，極限 ，繞組內(nèi)的流過正序電流值等于負(fù)序電流，這時可用容量也最小 當(dāng) = 即 時，負(fù)序電流與零序電流相等，其絕對值為正序電流的一半，B相和C相電流最小，這時 成為最大。由此可見：35kV線路單相斷線時，變壓器負(fù)載能力為額定容量的58%—67%之間。

3.4 電動機(jī)跳閘分析

經(jīng)了解當(dāng)斷線發(fā)生之時有6臺高壓電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)動作跳閘。

6kV電動機(jī)功率為三相功率之和，P=3IφUφcosφ。所謂功率守恒原理系指主變高壓側(cè)缺相前、后電動機(jī)所帶負(fù)荷及電動機(jī)功率因數(shù)應(yīng)保持不變。假設(shè)主變高壓側(cè)缺相前，電動機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行，每一相的相電流均為額定電流，那么主變高壓側(cè)C相缺相后，低壓側(cè)A相電壓不變，其相電流也不變，但B、C兩相由于相電壓降為原來的一半，為保持其輸出功率不變，其相電流必須要升高到額定電流的2倍。經(jīng)上述分析可知，主變高壓側(cè)相缺相后，主變低壓側(cè)所帶三相電動機(jī)會嚴(yán)重過載。電網(wǎng)6kV電動機(jī)均裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)電流達(dá)到額定電流的1.23倍時，延時9秒跳閘。

3.5 斷線故障的處理方法

通過以上分析我們可以判斷，當(dāng)線路發(fā)生斷相事故時，相電壓特征是三相電壓不平衡，斷線相電壓和中性點(diǎn)電壓升高，非斷線相電壓降低，供電功率減少，有時發(fā)出接地信號。線路斷相時，負(fù)荷側(cè)母線電壓異常，通過電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)兩側(cè)的電壓測量值進(jìn)行判別。調(diào)度人員在處理35kV小電流接地系統(tǒng)疑似斷線事故時，首先判斷電源側(cè)三相電流是否正常、負(fù)荷側(cè)是否有電機(jī)跳閘、電壓源電壓是否正常，如果負(fù)荷側(cè)電壓一相基本正常、其他兩相降低至正常電壓的0.5倍左右，就可以及時準(zhǔn)確地判斷為電網(wǎng)斷線事故。

4 結(jié)論

電網(wǎng)35kV系統(tǒng)采用小電流接地（消弧線圈接地或不接地）的方式運(yùn)行，當(dāng)35kV線路發(fā)生單相斷線時，導(dǎo)致電流和電壓對稱性的破壞，產(chǎn)生的負(fù)序電流使電能質(zhì)量變壞，影響生產(chǎn)用電。如果不能及時處理非全相運(yùn)行事故，電網(wǎng)中可能同時其它短路故障（包括非全相運(yùn)行的區(qū)內(nèi)和區(qū)外），造成事故擴(kuò)大。因此，深入分析制定處理35kV斷線事故的方法，及時準(zhǔn)確判斷及處理斷線故障，制定出操作指導(dǎo)性很強(qiáng)的預(yù)案，有利于電網(wǎng)調(diào)度快速指揮處理斷線事故。

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作者簡介：

曹冬梅（1974-），性別：女，學(xué)歷：?？?，職稱：技術(shù)員，研究方向：電網(wǎng)運(yùn)行