配网低电压原因分析及应对研究

发表时间:2021/4/28   来源:《当代电力文化》2021年第3期   作者:邹顺清
[导读] 随着社会的进步,我国居民城镇化进程在不断加快,农村居民消费水平也逐步提升
        邹顺清
        江苏南通三新供电服务有限公司海安分公司,江苏 南通 226600
        摘要:随着社会的进步,我国居民城镇化进程在不断加快,农村居民消费水平也逐步提升,而且家电下乡政策也为农村居民的生活带来了便利,因而农村居民用电量越来越大,然而部分地区有配网低电压的现象出现,影响了用户正常生产生活。10 kV 配电网是电力系统最为重要的组成部分,在运行过程中10 kV 配电网容易发生线路单相接地、单相断线、压变熔丝熔断等故障,从而引发配电网的电压过低现象。单从表象来看,这几种故障所引发的电压过低情况容易混淆,很难准确判定故障类型,无法快速准确地进行处理。所以,分析10 kV 配电网电压过低情况并提出针对性的处理措施,对提升10 kV 配电网运行稳定性具有非常重要的意义。
关键词:配网;电压过低;故障
1电压过低现象分析
1.1线路单相接地
        单相接地故障主要包括金属性接地与非金属性接地两种类型,一旦出现线路单相接地就会引发三相电压不平衡。本文主要以L1 相接地为例分析单相接地问题,(1)金属性接地。在线路发生金属性单相接地情况时,故障相电压会下降近零,而非故障相电压上升到接近线电压,此时电压互感器三角开口电压满足继电器动作条件,继电器会发出接地信号。此种情况下三相电压还处在对称状态,系统还可以带故障运行2 h 。(2)非金属性接地。在线路发生非金属性单相 接地情况时,故障相电压会有所下降(非零),非故障相电压会有所上升(达不到线电压),电压互感器三角开口电压要大于整定值,电压继电器会发出接地信号。
1.2线路单相断线问题
        单相断线故障一般可以分为单相断线不接地与单相断线接地两种类型。在发生单相断线不接地故障时,电源侧电压表现为一相升高而两相下降,出现三相电压不平衡问题,且电压变化和断线长度相关。在发生单相断线接地故障时,电源侧电压一相接近零,其他两相上升到线电压,同时会发出接地信号,总体上和单相接地故障相同。
1.3电压互感器熔丝熔断问题
        (1)电压互感器高压熔丝熔断。此种情况下电压互感器高压侧的磁路都是相通的,熔断相二次侧还存在感应电压,因此熔断相电压下降(非零),非熔断相电压不变。另外,会产生三相电压不平衡,电压互感器三角开口电压满足继电器动作条件,继电器会发出接地信号。(2)电压互感器低压熔丝熔断。此种情况下熔断相电压下降到零,非熔断相电压不变。但是三相电压保持平衡,继电器不会发出接地信号。
2电压过低处理对策
        从以上分析看,不同故障的最主要差异就是相电压的不同,一旦10 kV 配电网出现电压过低现象,要按照相电压的变化情况以及是否发出接地信号来判定故障情况,并制定针对性处理对策。
2.1接地故障的处理对策
        一旦 10 kV 配电网发生接地故障,那么可按照调度规程通过拉路法确定故障线路所在。如果所有出线经过拉路之后还是无法明确接地点,那么可能是因为不同线路同相接地或者站内母线设备接地。此种情况可逐条切除每条出线,并在切除每条线路之后确定其母线电压变化情况。如果所有母线都切除之后电压并没有改变,就可以判定为变电站母线设备接地;如果切除某出线时母线电压恢复正常,就可以判定为不同配电线路同相接地问题。此种情况下可以逐一对其他线路进行试送电,试送电时发生接地情况后要将此线路出线断路器拉开,之后试送其他线路,在明确全部接地故障线路之后再逐一实施送电。
2.2线路单相断线的处理对策
        10 kV 配电线路出线单相断线故障,也可以通过逐条拉路法来确定接地点所在。若是拉开某线路时系统电压能够恢复正常,就表明此线路属于断线线路。另外,从配网调度相关规定中可知,一旦出现线路断线接地情况时,需要马上切除故障线路,防止危及人员与设备安全。但是对于出线较多、电缆线路较长的变电站来说,线路发生断线时并不会严重影响到10 kV 母线电压,配电网要带故障运行较长时间。此种情况下需要具体分析实际情况来判定是否存在断线故障。
2.3电压互感器熔丝熔断的处理对策
        配电网母线出现电压互感器熔丝熔断问题的处理过程相对简单,一般按照如下方式处理即可。

调度人员下达指令,变电运维人员将 10 kV 故障电压互感器所在的母线负载并入到电压互感器正常运行的母线上,将发生故障的电压互感器转成冷备用,之后安排变电运维人员更换电压互感器熔丝。
3电压过低案例分析
3.1接地问题所引发的电压过低案例分析
        故障情况。2018 年 6 月 8 日 9 时 45 分,某变电站10 kV 母线发出接地信号,此时的母线三相电压分别为9.61,0.58,10.08 kV。一相电压已经下降到接近零,其余两相上升至接近线电压,这就可以判定发生了线路单相接地故障。故障处理。首先通过拉路法查找接地线路,故障发生后的9 时54 分106 断路器、113 断路器以及121 断
        路器,在106 断路器发现接地情况;明确接地故障线路后对其进行抢修,但是此线路过长,所以采取分段查找接地点的方式。10 时20 分拉开此线路45 断路器后接地解除,拉开此线路56 断路器并合上45 断路器后接地再次出现;明确接地点区域之后,在10 时38 分合上联络线路断路器,及时恢复用户供电。在此基础上持续分段查找接地,11 时 10 分拉开线路 61 断路器后还是
        存在接地问题,12 时 34 分拉开线路 45 断路器后接地情况解除;12 时 35 分现场发现此 45 分支存在临时用电中相搭在横担上;故障点隔离之后合上此线路45 断路器电压恢复正常状态,同时将查找接地时倒走的某些线路倒回,恢复线路的正常运行。
3.2断线问题所引发的电压过低案例分析
        故障情况。2018 年的10 月12 日18 时35 分,某变电站145 断路器出线过流跳闸,重合成功,但是母线电压发生过低,三相电压分别为 5.08,8.84,4.95 kV。一相升高达到了相电压的1.5 倍,而另两相稍下降,所以可以判定此线路为单相断线故障。故障处理。首先采取拉路方式进行故障查找,拉开跳闸重合成功并且发生电压过低的线路,18 时40 分拉开此线路145 断路器,电压恢复正常状态;明确此故障线路之后委派现场人员查明故障点所在,19 时15 分现场反馈此线路某用户L2 相发生断线,20 时 08 分拉开此线路 2 断路器,许可现场人员对于此线路断线用户解头;20 时25 分相关人员反馈已经完成了用户故障隔离,合上此线路2 断路器。20 时48 分下达指令合上此线路145 断路器,电压恢复正常状态。
3.3    电压互感器熔丝熔断引起电压过低案例分析 
        故障情况。2018 年12 月8 日20 时15 分某变电站的 10 kVⅡ母线出现了电压不平衡问题,母线三相电压分别为 5.6,0.35,5.84 kV。电压变化为一相下降接近零而其他两相不变,从中可知此变电站 10 kVⅡ母线电压互感器发生熔丝熔断问题。故障处理。20 时 37 分现场变电运维人员反馈此变电站10 kVⅡ母线电压互感器高压L2 相发生熔丝熔断故障,之后下达指令将 10 kV 母联 100 断路器合上,同时拉开2 号主变压器102 断路器,此种情况下10 kV Ⅱ母线电压互感器就处在冷备用状态,现场对其熔丝进行了更换。更换之后重启该电压互感器,电压显示恢复正常。
结束语
        在新农村建设如火如荼的当下,农村生产及生活用电量骤增,以往农村配网系统在运行中开始面临低电压或供电不稳定等突出问题,制约影响了农村地区安全可靠用电。本文结合相关实践,分析农村配网低电压现象成因,在此基础上分析相应的综合治理途径,希望可以为相关人员提供参考借鉴。
参考文献
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        [2]农村配网低电压现象分析及综合治理[J]. 路洪岐.  农村电工. 2014(02)
        [3]浅谈农村低电压现象及治理[J]. 周海华.  机电信息. 2013(36)
        [4]农村低电压现象原因分析及对策研究[J]. 何沁鸿,王飞,严梦瑾.  电子世界. 2018(24)
        [5]基于农村低电压现象探究综合治理策略[J]. 程志珍.  中国市场. 2016(08)
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