配电网三相电压不平衡的影响与治理.doc

配电网三相电压不平衡的影响与治理.doc配电网三相电压不平衡的影响与治理摘要:配电网中三相电压不平衡现象多是由于大风天气或设备原因引起的线路分支跌落保险跌落、杆塔鸟窝搭建等原因引起的。在系统发生电压异常时, 都是通过远程监控系统根据电压、信号等综合现象区分故障类型。文中结合现场实际运行经验, 对配电网中三相电压不平衡现象的危害进行了说明, 总结了引起三相电压不平衡的原因及相应处理方法。为电网调度人员和运行值班人员迅速、准确地处理三相电压不平衡故障提供了参考和帮助。论文关键词:配电网, 三相电压不平衡, 消弧线圈, 供电可靠性供电可靠性是指城市供电系统对用户持续供电的能力。统计表明, 用户停电故障中 80 %以上由配网系统的故障引起, 对用户供电可靠性有很大影响。配电网中三相电压不平衡现象是电网异常和故障的反映。调度员若能根据三相电压不平衡现象准确判断故障, 迅速发布调度指令, 隔离故障, 恢复运方, 可以大大提高对用户的供电可靠性。反之, 则可能导致配变烧毁、避雷器爆炸、线路短路,甚至大面积停电事故。 1 三相电压不平衡定义及现状三相电压不平衡是指在电力系统中各相之间电压不相等或相角不相等,且幅值差超过规定范围, 是由各相负载不平衡所造成。配电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一, 配电网大多是经 10/ 变压器降压后, 以三相四线制向用户供电, 是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时, 供电部门遵循的原则是将单相负载均衡地分接在 A、B、C 三相上。但在实际工作及运行中,由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等,都造成了三相负载的不平衡。但随着配电网的扩大,中低压架空导线及电缆出线回路数增多、线路增长,中低压电网对地电容电流亦大幅度增加, 当发生单相接地时, 其他两相的对地电压要升高√3 倍, 接地电弧不能自动熄灭而产生电弧过电压, 一般为 3~5 倍相电压甚至更高, 致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿, 因此配电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行, 最终发展为相间短路将会给配电网与电气设备造成不良影响。 2 常见三相电压不平衡现象通过配电网运行情况我们可以看出,常见的三相电压不平衡有系统完全接地、不完全接地、间歇性接地、弧光接地、由接地诱发的谐振、线路发生断线等现象,举例如下: 完全接地如果发生完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相电压上升为线电压,零序电压 3U0 上升至 100V ,并发出母线接地信号。此类接地原因主要有:电缆击穿、线路上搭有异物、针瓶击穿、电缆故障等。例如下表所示: 变电站线路电压( Ua/Ub/Uc kV/3U0 V) 接地原因韩桥变 515 马家湖线 / 变压器上面 A 相避雷器击穿园台变 514 沿山线 / 9# 杆真空开关刀闸 C 相支撑绝缘子击穿 不完全接地如果发生不完全接地,故障相电压下降但不为零,非故障相电压上升至相电压与线电压之间,零序电压 3U0 上升至整定值,发出母线接地信号。此类接地原因主要有:线路间接接地、配电变压器烧毁、电缆故障等。为尽快选出接地线路,避免事故进一步扩大化,各地区部分变电站根据情况安装了小电流接地选线装置, 接地时可供调度员们参考。例如下表所示: 变电站线路电压( Ua/Ub/Uc kV/3U0 V) 接地原因田老庄变 514 田梁线 / 2# 杆真空开关 C 相接点打火放电田老庄变 514 田梁线 / 黑山墩变支线变压器侧 B 相线圈烧坏,变压器外壳接地。 间歇性接地如果发生间歇性接地,接地现象时有时无,间歇性出现。非故障故障相电压时增时减或有时正常,零序电压 3U0 也时增时减或有时正常不稳定,接地信号也是发信、复归伴随出现。此类接地原因主要有:扎线松动、风天异物搭接在线路上等。例如下表所示: 变电站线路电压( Ua/Ub/Uc kV/3U0 V) 接地原因太阳山变 522 车站线间歇性接地 210# 杆针瓶绑线松开随风搭在横担上园台变 514 沿山线间歇性接地吕光弟石料厂支线 6# 杆扎线断了 弧光接地如果发生弧光接地,电压表指示不稳定,非故障相电压上升至额定电压的 -3 倍, 零序电压 3U0 可能大于 100V 。会引起此类接地的原因很多: 当金属或者其他导体靠近高压线, 距离达到放电距离, 就会产生电弧放电, 当距离足够小, 电弧不能自动熄灭, 就是弧光接地了,通常发生风吹着树靠近高压线或者其他事故导致的,也有汽车天线靠近等等。 由接地诱发的谐振铁磁谐振有分频、基波、高频谐振三种形式,其共同特征是系统电压升高,母线电压互感器的