引起中低壓電網電壓異常的故障分析與辨識討論

馬躍鋒

摘 要：本文將結合電網運行中導致中低壓電網電壓異常發生的常見故障問題，對其故障特征以及辨識方法進行分析研究，以提高中低壓電網運行中電壓異常故障問題的辨識能力，實現電網安全穩定工作運行的提升與保障。

關鍵詞：電網 中低壓 電壓異常 故障問題

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0106-01

1 引起中低壓電網電壓異常的常見故障類型分析

中低壓電網作為電力系統中的一種主要形式，在工作運行中導致中低壓電網電壓異常發生的故障問題主要有PT斷線以及單相接地、電壓互感器飽和導致的鐵磁諧振等情況問題。

其中，PT斷線根據實際情況又可以分為PT一次斷線與PT二次斷線兩種類型，但不管是哪一種斷線都會造成中低壓電網PT二次側的電壓出現異常，嚴重情況下還會造成中低壓電網的保護與備用自動裝置設備等發生誤動，影響電網的安全穩定工作運行。

2 引起中低壓電網電壓異常的故障特征與辨識分析

結合上述對于引起中低壓電網電壓異常的故障問題的分析，在實際運行中為了避免上述故障問題對于電網電壓的不利作用和影響，保障電網的安全穩定工作運行，對于不同故障問題的基本特征以及辨識方式分析，具有較為突出的必要性和積極作用意義。

2.1 PT斷線特征與故障辨識分析

首先，在進行中低壓電網PT斷線特征分析中，需要結合PT線路的連接方式，對其斷線問題以及特征進行總結分析。通常情況下，PT線路的連接主要有星形連接和不完全三角形連接、開口三角形連接等多種形式，而電網線路連接中，多采用單相PT組合或者是三相五柱式線路連接方式，對于PT線路中的一次線路采用星形連接，二次線路主線圈采用星形連接、輔助線則采用開口三角形連接的方式進行線路連接實現，如圖1所示，為中低壓電網PT線路的連接方式示意圖。

根據上述對于中低壓電網PT線路連接方式的分析，在進行PT斷線故障的判斷分析中，如果假設PT線路中的三相電路為對稱線路，根據PT斷線類型，在PT線路發生對稱斷線時，不管是PT線路的一次側還是二次側線路對稱斷線，PT線路的二次側相電壓均為零，也就是值PT線路二次側處于無壓狀態；而在PT線路出現兩相斷線故障問題的情況下，則表現為PT線路的先電壓的幅值最大值和原相電壓幅值相同，同時線電壓幅值的最小值為0；最后，在PT線路發生一相斷線時，根據PT線路的接線方式不同，主要表現為線電壓幅值最大值、最小值分別與原線電壓、相電壓的幅值相同，或者是線電壓幅值最大值與原線電壓幅值相同，線電壓幅值最小值則是原線電壓幅值的一半。

2.2 單相接地故障特征與辨識分析

其次，在中低壓電網發生單相接地故障后，根據電網單相接地線路的電流以及電壓特征，在故障問題發生后，單相故障線路與非故障線路之間會出現零序電流，其中非故障線路的零序電流和自身的對地電容電流相同，而故障線路的零序電流則是整個電網系統中非故障線路對地電容電流的總和，并且中低壓電網非故障線路的零序電流表與零序電壓相比超前90度，而故障線路的零序電流與零序電壓相比滯后90度，也就是說非故障線路與故障線路的零序電流相差180度；此外，在中低壓電網單相接地故障發生后，如果電網系統中的A相發生接地故障，那么電網系統的電壓向量就會呈現出圖2所示變化，通過對于圖2中電壓向量的變化分析可以看出，A相接地情況下，UA為零，并且對于N點電位來講，有UN=-EA，此外，B相對地電位的電壓為UB=EB+UN，即EB-EA，C相對地電位的電壓為UC=EC+UN，即EC-UA，單相接地線路中的母線零序電壓為UO=-EA，這也就是說在單相接地故障線路中，故障相對地的電壓為零，而非故障相對地電壓則會出現升高變化，并且系統線電壓仍然呈現對稱性，零序電壓則與單相電壓方向相反。

2.3 鐵磁諧振故障特征與辨識分析

最后，在中低壓電網發生鐵磁諧振故障問題后，電網系統中的三相電壓會出現同時升高變化，其中，分頻諧振情況下，電壓波動變化為正常電壓的1/2或者是1/3倍，而高頻諧振時電網電壓的波動變化頻率是正常電壓的多倍；此外，電網線路中不存在零序電流。

參考文獻

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