任蒙蒙

摘要：通過(guò)對(duì)母線電壓異?，F(xiàn)象進(jìn)行分類，對(duì)各種故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了影響母線電壓異常處理及時(shí)率的因素，提出了提高母線電壓異常處理及時(shí)率的策略。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了所提策略的可行性及有效性。

關(guān)鍵詞：母線電壓異常;及時(shí)率

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，人們對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高。在滿足電力需求的同時(shí)，進(jìn)一步提高城市供電可靠性既是電力用戶的需要，也是供電企業(yè)自身發(fā)展的目標(biāo)。統(tǒng)計(jì)表明，用戶停電故障中80%以上由配網(wǎng)系統(tǒng)的故障引起，對(duì)用戶的供電可靠性有很大影響。配網(wǎng)中三相電壓不平衡現(xiàn)象是電網(wǎng)異常和故障的主要反映。

平?jīng)鲭娋W(wǎng)設(shè)備多，線路長(zhǎng)，網(wǎng)內(nèi)時(shí)常發(fā)生各種母線電壓異常情況，按照調(diào)度運(yùn)行專業(yè)規(guī)定，網(wǎng)內(nèi)線路接地時(shí)間不得超過(guò)2 h，因此，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)判斷故障類型及查找隔離故障非常重要。調(diào)度員若能夠根據(jù)三相電壓不平衡現(xiàn)象準(zhǔn)確判斷故障，迅速發(fā)布調(diào)度指令，隔離故障，恢復(fù)運(yùn)行方式，可以大大提高用戶的供電可靠性。反之，則可能導(dǎo)致配變燒毀、避雷器爆炸、線路短路，甚至大面積停電。

1母線電壓異常分類

電網(wǎng)線路故障中，主要有線路單相接地、兩條或兩條以上線路接地、線路斷線、電壓互感器（PotentialTransformer，PT）自身故障、系統(tǒng)諧振等。

在電網(wǎng)運(yùn)行中，電壓異常出現(xiàn)的頻率高，出現(xiàn)的情況也各不相同。電壓異常類型主要有：一相升高兩相降低，一相降低兩相升高，一相降低兩相不變以及三相全部升高。

2母線電壓異常原因

為進(jìn)一步分析母線電壓異常情況，對(duì)2017年4月至2018年3月期間平?jīng)鼍W(wǎng)內(nèi)變電站母線電壓異常進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)調(diào)查，見(jiàn)表1所列。

由表1可以看出，12個(gè)月中母線電壓異常情況共出現(xiàn)了302次，其中線路接地168次，占比55.63%;線路斷線90次，占比29.8%;PT故障40次，13.25%;系統(tǒng)諧振4次，占比1.32%。線路接地和線路斷線次數(shù)占比最大，累積達(dá)到85.43%，是造成母線電壓異常的主要原因。

通過(guò)對(duì)302次電壓異常故障的處理時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)諧振及PT故障引起電壓異常處理時(shí)間均在30min之內(nèi)，而線路接地和線路斷線異常缺陷中，從發(fā)現(xiàn)異常信息到找到線路故障點(diǎn)，耗時(shí)2h之內(nèi)的次數(shù)只有225次，占總數(shù)258次的87.2%。

對(duì)接地運(yùn)行超過(guò)2 h的33次故障的各分項(xiàng)的平均時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表2所列。經(jīng)計(jì)算：只要能解決該問(wèn)題的80%，就能將及時(shí)率調(diào)高6.61%。

3影響母線電壓異常處理及時(shí)率的因素

影響母線電壓異常處理及時(shí)率的因素主要有7個(gè)：自動(dòng)化系統(tǒng)采集不準(zhǔn)確，電壓異常信號(hào)上傳時(shí)間長(zhǎng)，查找接地線路方式單一，異常電壓類型多，輸配電線路多、線路長(zhǎng)，值班人員經(jīng)驗(yàn)不足，聯(lián)系相關(guān)人員耗時(shí)長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)各個(gè)因素的分析，總結(jié)出3項(xiàng)要因。

3.1異常電壓類型多

在電網(wǎng)運(yùn)行中，電壓異常出現(xiàn)的頻率高，其主要原因有線路斷線、線路接地、PT故障、系統(tǒng)諧振4類。接地現(xiàn)象有可能是線路搭接異常、避雷器擊穿、支持瓷瓶擊穿等因素。PT故障類型有保險(xiǎn)熔斷、底座銹蝕、螺絲松動(dòng)等。系統(tǒng)諧振分為基頻諧振、分頻諧振、高頻諧振等。每種故障呈現(xiàn)出來(lái)的電壓各有特點(diǎn)，調(diào)度員需要根據(jù)近期設(shè)備運(yùn)行情況、電壓變動(dòng)情況來(lái)判斷，平均用時(shí)10min。

3.2查找故障方式單一

以往查找接地線路的方法，均為拉路選線。目前平?jīng)龉╇姽具\(yùn)維線路中，35 kV線路有77條，6—10kV線路有248條，線路多，分布廣。在運(yùn)行變電站中，110kV平?jīng)鲎?0kv出線有17條之多。

在母線分段的變電站中，先斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)確認(rèn)接地母線段，然后對(duì)該段母線上的線路按照先空載，后農(nóng)網(wǎng)，再城網(wǎng)，最后專線的順序進(jìn)行拉路選線。對(duì)于帶負(fù)荷的線路還要經(jīng)配調(diào)、縣調(diào)、用戶進(jìn)行逐級(jí)通知，效率低，且耗時(shí)長(zhǎng)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，選線過(guò)程平均耗時(shí)15 min，占總處理時(shí)間的23.5%。

3.3輸配電線路多、線路長(zhǎng)

目前平?jīng)龉╇姽具\(yùn)維線路中，35 kv線路長(zhǎng)度均在30km以下，最長(zhǎng)為3512東涇線，29.3 km。在6—10kV配網(wǎng)線路中，長(zhǎng)度30km以上的線路共108條，占比43.5%，6—10kV配網(wǎng)線路長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3所列。

確定故障線路并通知查線人員后，傳統(tǒng)方式下，查線人員只能順著線路逐桿、逐段檢查。大風(fēng)、雷雨等惡劣天氣，為線路故障高發(fā)天氣，幾十公里的線路，若遇上山坡、洼地等惡略地形，查線將更加困難。

4提高母線電壓異常處理及時(shí)率的策略

4.1整理總結(jié)相應(yīng)故障電壓特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)母線電壓異常進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，整理每次異常電壓情況，統(tǒng)計(jì)具體故障問(wèn)題及處理過(guò)程，針對(duì)線路接地、線路斷線、PT故障、系統(tǒng)諧振歸納出相應(yīng)的電壓變化，對(duì)工作中遇到的電壓異常情況起到切實(shí)的參考作用。異常電壓典型數(shù)值見(jiàn)表4所列。然后，在此基礎(chǔ)上編制了方便記憶的口訣：一低兩不變，保險(xiǎn)熔絲斷;一低兩高現(xiàn)，接地來(lái)判斷;一高兩低現(xiàn)，線路有斷線;三相電壓升為線，系統(tǒng)諧振開(kāi)關(guān)斷。

4.2加強(qiáng)各級(jí)調(diào)度業(yè)務(wù)溝通、擴(kuò)寬故障發(fā)現(xiàn)渠道

目前，網(wǎng)內(nèi)所有變電站均實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，無(wú)法第一時(shí)間進(jìn)行故障檢查，但是，80%營(yíng)銷系統(tǒng)供電所就分布在變電站附近，距離輸變電設(shè)備相對(duì)距離近。

在發(fā)現(xiàn)母線接地信號(hào)后，要進(jìn)行拉路選線，但是，由于部分線路所帶負(fù)荷為城網(wǎng)或重要用戶，前期通知用戶等準(zhǔn)備工作耗時(shí)較長(zhǎng)。但是，在線路斷線或接地故障中，用戶是第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常的，在故障點(diǎn)附近的工作人員或者用戶甚至可以先于調(diào)度人員發(fā)現(xiàn)故障。調(diào)控中心地調(diào)、配調(diào)與各縣調(diào)加強(qiáng)業(yè)務(wù)溝通聯(lián)系，開(kāi)展聯(lián)動(dòng)機(jī)制，在用戶或工作人員向分公司縣調(diào)反映線路故障后，縣調(diào)第一時(shí)間上報(bào)配調(diào)或地調(diào)，立即通知查線人員趕往故障點(diǎn)，縮短故障判斷及查線時(shí)間，嚴(yán)重情況可直接進(jìn)行拉路斷電，避免發(fā)生安全事故。

4.3利用open3000系統(tǒng)遙測(cè)信息來(lái)判斷故障線路

35 kV電網(wǎng)中，若線路發(fā)生斷線故障，上級(jí)電源35 kV母線電壓變化不明顯，但是，下級(jí)負(fù)荷側(cè)變電站會(huì)發(fā)生缺相現(xiàn)象。利用open3000系統(tǒng)檢查數(shù)據(jù)，可以快速確認(rèn)線路斷線相別。在配網(wǎng)線路發(fā)生故障中，調(diào)度進(jìn)行選線時(shí)，對(duì)于帶負(fù)荷的線路，要首先通知用戶，在確認(rèn)可以停電后，才能進(jìn)行拉路選線。

線路接地或斷線時(shí)，故障相的負(fù)荷電流會(huì)發(fā)生突變，利用這個(gè)特點(diǎn)，我們可以查詢異常母線上各出線的負(fù)荷電流，檢查是否有突變情況，有針對(duì)性的進(jìn)行選線，大大縮短選線時(shí)間。

4.4利用線路故障指示器判斷故障點(diǎn)

目前平?jīng)鼍W(wǎng)內(nèi)6—10kV線路均裝有線路故障指示器，覆蓋率100%，該指示器在線路發(fā)生故障時(shí)可以直接發(fā)出報(bào)警信號(hào)至縣調(diào)人員，縣調(diào)人員可以直接確定故障線路及故障范圍。

故障指示器監(jiān)測(cè)到異常電流后，通過(guò)信號(hào)發(fā)射器輸送到縣調(diào)，且可以通過(guò)兩側(cè)的指示器判斷故障范圍，將故障范圍縮小至3 km以內(nèi)。該裝置目前可以監(jiān)測(cè)線路短路故障，上報(bào)率100%。此外，還有線路接地監(jiān)測(cè)上報(bào)功能，該功能目前正在完善，已覆蓋網(wǎng)內(nèi)配網(wǎng)線路9條。配調(diào)人員可以避免傳統(tǒng)的拉路選線方式，首先詢問(wèn)縣調(diào)人員是否確認(rèn)故障線路，即使無(wú)法確認(rèn)，也可以縮小范圍，而對(duì)于已確認(rèn)的故障線路，可以直接通知查線人員，極大地處理時(shí)間。

5應(yīng)用驗(yàn)證

2018年8月27日，35 kv玉都變10千伏母線電壓異常，三相電壓分別為9.8 kV、10.1 kv、2.3 kV，調(diào)度員立即判斷為10kV線路接地，配調(diào)人員詢問(wèn)涇川縣調(diào)人員后，快速確認(rèn)接地線路為111玉豐線，故障范圍在31—35號(hào)桿之間，迅速安排人員查線。由于玉都變10kv負(fù)荷較大，尤其111玉豐線負(fù)荷最大，高峰期能達(dá)到2 MW，如果按照傳統(tǒng)的拉路選線方式，11 1玉豐線應(yīng)為最后一輪，由于負(fù)荷大，通知用戶時(shí)間長(zhǎng)，故障處理時(shí)間將很長(zhǎng)。而在故障指示器的協(xié)助下，故障線路級(jí)故障范圍確定時(shí)間僅為5 min，后經(jīng)查線發(fā)現(xiàn)棗卜灣支線32號(hào)桿B相瓷瓶擊穿，停電處理后，迅速恢復(fù)了用戶供電。