單芯電纜三相電壓不平衡原因及處理

□□牛戰國

單芯電纜三相電壓不平衡原因及處理

Unbalance Voltage Treatment on Three－phase Single Core Cable

□□牛戰國

1 事情起因

2007年12月7日6點5分,義煤集團水泥公司專用110kV變電站 （澠池電業局管理的徐莊110kV變電站）監控系統發現10kV系統母線有小電流接地信號，相電壓嚴重不平衡，立即把水泥公司徐處線電源拉掉（變電所供引出四個回路，分別是：徐處線，徐窯線、徐水線和許傳線），讓水泥公司查找小電流接地信號原因。水泥公司組織人員檢查徐處線，未發現任何故障，于10點45分恢復送電，小電流接地信號消失，所有設備運轉正常。12月8日8點上述故障重又出現。水泥公司通過分段送電的辦法把故障回路確定在從水泥公司徐傳線轉運站引出的礦山回路電源線上。該回路為電纜供電，全長4．2km，電纜型號為 3×YJV－8．7／10kV－1×185 的電纜。 因無試驗設備，先后請5個單位10余位專業人員來共同研究處理該問題。

2 具體處理情況和檢查結果

（1）在轉運站送空電纜（不帶負荷）出現線電壓平衡（10．4kV ），相電壓不平衡（相差最大 800V）。

（2）電纜全長直流耐壓試驗合格（電壓37kV，泄露電流不超過 10μA）。

（3）抽出高壓永磁斷路器，對斷路器打耐壓試驗，符合要求。

（4）更換電纜進線柜，送電后故障依舊。

（5）有時送電后，線電壓平衡，相電壓平衡。

（6）調整相序（A、C 相），送電后相電壓有變化（調整前A相低，調整后A、B相低）

（7）測試電纜屏蔽層，段與段連接良好，端部接地良好。

（8）檢查電壓互感器與消諧柜，未發現問題。

（9）拆除過電壓保護器，問題仍然存在。

（10）將三根電纜分別鋸成五段，截斷長度分別為2100m、750m、500m、650m、100m。 分段測試，結果如下：

a電纜各段分段試驗檢查未發現問題 （用2500V，10000MΩ絕緣測試儀測試）。

b轉運站電氣室不送礦山回路，其他配電柜正常線電壓為 10．4kV，相電壓為：A 相 5930V，B 相 6040V，C 相59800V。

送第一段2100m時，線電壓不變，相電壓顯示如下：A相6090V，B相 6270V，C相 6160V。

三相電流分別為 A 相 1．1A，B 相 1．2A，C 相 1．1A。

送第一、二、三段3350m時，線電壓不變，相電壓顯示如下：A相6140V，B相6330V，C相6200V。

電流 A 相 1．5A，B 相 1．6A，C 相 1．6A。

送第一、二、三、四段長度達4100m時，線電壓不變，相電壓顯示如下：A相5590V，B相6260V，C相6110V。

送第一、二、三、四、五段長度達4200m時，線電壓不變，相電壓顯示如下：A相 5730V，B相 6280V，C相6000V。

電流 A 相 2．2A，B 相 2．3A，C 相 2．3A（全部是只送電纜，負荷側線拆掉的情況下）。

c試送電帶負荷運轉，各設備運轉正常，三相電流平衡，線電壓平衡，相電壓不平衡（最高相差1200V，各設備無過負荷、過流現象）。

（11）采取電纜換相操作，結果如下：

a未調整時儀表顯示電壓

A:5300 B：6000 C：6370

b調整A、C兩相

儀表顯示為：

經過以上測試和試驗，并咨詢有關專家，大家認為從目前情況看，基本可排除電纜和配電設備元器件存在問題的可能，影響測量結果的原因應是感應電容，包括對地電容和相間電容，又因為三相電纜均敷設在電纜橋架內，且橋架全程接地較好，因而對地電容電容影響也可排除，惟一影響三相電壓的應是相間電容的電容效應，原因如下：（1）從轉運站至礦山的4km單芯電纜是平行鋪設，且距離較長，相間距離時近時遠，存在較大相間電容。（2）近一段時間以來，天氣不斷變化，不是下雨，就是下雪，造成電纜間介質的變化，引起電容的變化，因而對電纜電壓的影響也不一樣。經研究決定：將4km長三根單芯電纜組成緊貼的正三角形排列，并且每隔1m用12號鐵絲扎牢。為避免鐵絲損傷電纜絕緣，要求在鐵絲與電纜間要墊上膠皮。我廠利用白天時間，從2007年12月18日至22日，對4km長電纜分段按要求進行了處理。送電后設備運轉正常，線電壓平衡，相電壓最大相差50V以下,電流平衡。

3 運行狀況

自2007年12月處理完畢投入運轉后，經過2008年1月長時間風雪天和春夏陰雨天考驗，三相電壓不平衡現象再沒出現，供電系統及廠內生產設備運行正常。

[1]余德文，毛大澎，盧興遠．河南省用電單位電氣裝置安裝驗收規程[S]．

[2]余德文，毛大澎，盧興遠．河南省用電單位電氣設備運行規程[S]．

TM247．9

B

1001－6171（2010）02－0092－02

通訊地址：河南澠池義馬煤業集團水泥有限責任公司，河南 澠池 472411；

2009－07－19；

趙 蓮

通訊地址：1河南工業職業技術學院，河南 南陽 473009；2河南省計量科學研究院，河南 鄭州 450008；

收稿日期：2009-02-11；編輯：呂 光

霍大勇（1967－），男，漢族，河南社旗人，高級工程師、副教授，工程碩士。專業方向為設備管理與維護、教育研究。