小电流接地系统电压不平衡机理解析

小电流接地系统电压不平衡机理解析

党磊尹冬

国网渭南供电公司陕西渭南714000

摘要：小电流接地系统中，母线三相电压不平衡时有发生，需要进行不平衡机理解析，判断异常原因，据此定性是否需要处理不平衡电压问题。故本文依据三起生产实际案例，分析讨论了不平衡电压产生的原因并加以总结，将各种小电流接地系统电压问题进行了分析归纳，对相关问题处理有一定的借鉴作用。

关键词：小电流接地系统；不平衡电压

案例解析

1、案例一

35kV某变电站在3500开关未投运时，I、II母电压正常，I母带1条35kV光伏电站，II母带1条35kV负荷线路，两条母线A、B、C相电压均为21kV左右，而3500合上后，I、II母A、C相电压均为22kV，B相电压为19kV（二次未并列），为典型的一相降低，两相升高现象。后反复拉合3500开关，分裂运行时电压正常，并列运行（仅一次并列）时电压异常。首先根据电压一相上升，两相下降的特点，怀疑是一次系统的原因。考虑到分开3500开关电压正常，说明没有接地故障（否则任一点接地最少一条母线电压异常），又考虑到该站未投串补，排除串补谐振的情况。初步考虑该变电站电压异常的原因是铁磁谐振。

当3500合上后，两条母线并列运行，系统潮流流向发生了变化，系统阻抗因并列也发生了改变。这时，由于基频下，铁心电抗与轻载线路电容匹配发生谐振，造成一相电压降低，两相电压升高的现象，随着时间的推移，震荡能量逐渐衰减，同时负荷增加，谐振逐渐消失。

2、案例二

35kV某变电站在某次投运后，发现35kV电压不平衡度较大，呈现一相电压升高二相电压降低的现象。拉路后发现任一线路停运后，问题消失，证明该问题为谐振引起的问题，又考虑到该站串补装置投入，为串补谐振。为确保供电质量，拆除消谐装置后问题消失。但拆除串补装置后，35kV出线单相接地短路引起的电容电流过大，建议安装可调节档位的串补装置，通过调节档位来消除谐振问题。

3、案例三

35kV某变电站在某次定检投运时，发现10kVI母电压为4.5kV、6kV、5.8kV，不平衡度较大，呈现一相电压降低两相电压不变的现象，此时电压未并列。交换二次保险后问题未消失（交替A、B、C二次保险），由于一次设备已带电，无法检查一次保险，故检查二次辅助节点。打开辅助节点所在金属外壳后，发现辅助节点连线绝缘损坏，处理后问题消失。

总结

通过上述案例可以看出，在非故障情况下，仍会因多种原因出现不平衡电压，而不平衡电压的产生大体上可分为一次电压未变化和一次电压发生变化两种情况。一次电压未变化，因辅助节点，一、二次保险等产生的问题，表现为虽然有电压降低、但并未发生电压升高的现象，系二次回路存在接地点；而针对一次电压发生变化，如三相同时升高、降低或一相降低两相升高的现象，大体上的原因可分为故障和谐振。

对于10~35kV及以下电压等级的小电流接地系统，下面将具体汇总每种不平衡电压的特点，及可能产生的原因。

表1不平衡电压与相应故障对照一览表[1-4]

本文结合几起具体案例进行了分析，讨论了具体的电压现象及处理方法，并与其他不平衡现象进行了对比总结，分析讨论确定了目前常见的电压不平衡问题，对相关问题的处理起到了重要的借鉴作用。

参考文献：

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[4]陈志樑.35kV小电流接地系统常见电压异常情况分析[J].供用电，2012，29（02）：47-49+62.

作者简介：

党磊（1991），男，陕西省渭南市合阳县人，硕士研究生，从事继电保护方面工作；

尹冬（1980），男，陕西省渭南市临渭区人，本科生，技师，从事继电保护工作。