電網35kV斷線事故的分析與處理

摘 要：本文針對35kV中十一線C相斷線事故，詳細的分析了非全相運行情況下電源側、變壓器高低壓側電壓的變化情況， 應用對稱分量法論述了變壓器接帶負載能力范圍，介紹了高壓電機的跳閘原因，總結歸納了處理斷線事故的正確方法。

關鍵詞：斷線；電壓；對稱分量；負載能力

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1引言

電網35kV系統采用小電流接地（消弧線圈接地或不接地）的方式運行，由于外力破壞、絕緣擊穿及接點燒斷各種原因造成線路故障。對于單相接地、相間短路接地這樣的橫向故障分析較多，但對于斷線故障又稱為縱向故障相對較生疏，所以本文針對35kV中十一線C相斷線事故進行詳細的分析，找出斷線故障時電網運行特征，制定出方便實用的操作預案。

2斷線過程

2014年8月27日6：02中十一變反映35kV母線電壓三相不平衡，6：04從調度自動化主站系統信息得知5：04向陽變35kV母線瞬間接地、已復歸， 調度令中十一變值班員檢查所內設備及PT二次保險無異常。區調反映中十一變負荷降低，注水電機有異音，調度確認為缺相，將中十一變轉備用電源接帶后電壓恢復正常。 檢修人員檢查設備發現35kV中十一線11837門構至原阻波器間C相引線燒斷。

3斷線電壓分析

3.1電源側電壓演變情況

根據調度自動化系統顯示的數據“5：04向陽變35kV母線瞬間接地，現已復歸”，來看35kV中十一線C相斷線發生在這一時刻，通過故障錄波圖可以看出：

在組波器C相斷線瞬間05：03：56：755時C相接地發生，造成電源側向陽一次變35kVC相電壓降低接近為0，AB兩相電壓上升為接近線電壓。05：03：57：835接地電阻較大造成這段時間內ABC三相電壓波形發生畸變；05：04：07：082 C相再次接地，05：04：07：902 C相再轉變成斷線 ，35kVABC三相電壓逐漸恢復正常，C相電流降低為0，其他兩相電流增大，05：04：16.002 高壓電機跳閘，AB兩相負荷降低。

3.2 斷線后主變電壓演變分析

35kV中十一變電所主變采用Y/△-11接線方式。主變壓器高壓側正常運行時UA、UB、UC三相電壓對稱，當高壓側不接地發生C相斷線時，主變高壓側C相繞組無電壓，因此不產生磁通，加在A、B兩相上的電壓UAB即為主變缺相前的相間電壓UAB。因C相缺相，相電壓為零UCZ=0，故主變低壓側繞組Ucz=0，由于主變低壓側為△型連接，故主變低壓側各繞組電壓就等于相間電壓。總結一般規律，得出結論：主變高壓側缺相運行時，主變高壓側額定相電壓Ue與主變低壓側額定相電壓Uφ的關系為Uφ=（ /3）Ue

3.3 斷線時變壓器的負載能力

當變壓器高壓側斷線時，變壓器接帶負荷能力下降，斷線后變壓器的綜合電抗為負序和零序并聯后再與正序串聯：

； ；

35kV變壓器單相斷線后，由于電源只有正序電勢，所以變壓器的可用容量為正序電流的容量。 式中 為變壓器可用容量， 為線路額定線電壓。電流的不對稱度 ，當 很小或 很大，負序電流與零序電流相比將會很小，極限 ，繞組內的正序電流絕對值與零電流相等，這時可用容量最小。 ；當 很大或 很小時，負序電流與零序電流電源比將會很大，極限 ，繞組內的流過正序電流值等于負序電流，這時可用容量也最小 當 = 即 時，負序電流與零序電流相等，其絕對值為正序電流的一半，B相和C相電流最小，這時 成為最大。由此可見：35kV線路單相斷線時，變壓器負載能力為額定容量的58%—67%之間。

3.4 電動機跳閘分析

經了解當斷線發生之時有6臺高壓電機過負荷保護動作跳閘。

6kV電動機功率為三相功率之和，P=3IφUφcosφ。所謂功率守恒原理系指主變高壓側缺相前、后電動機所帶負荷及電動機功率因數應保持不變。假設主變高壓側缺相前，電動機帶額定負載運行，每一相的相電流均為額定電流，那么主變高壓側C相缺相后，低壓側A相電壓不變，其相電流也不變，但B、C兩相由于相電壓降為原來的一半，為保持其輸出功率不變，其相電流必須要升高到額定電流的2倍。經上述分析可知，主變高壓側相缺相后，主變低壓側所帶三相電動機會嚴重過載。電網6kV電動機均裝設過負荷保護，當電流達到額定電流的1.23倍時，延時9秒跳閘。

3.5 斷線故障的處理方法

通過以上分析我們可以判斷，當線路發生斷相事故時，相電壓特征是三相電壓不平衡，斷線相電壓和中性點電壓升高，非斷線相電壓降低，供電功率減少，有時發出接地信號。線路斷相時，負荷側母線電壓異常，通過電源側和負荷側兩側的電壓測量值進行判別。調度人員在處理35kV小電流接地系統疑似斷線事故時，首先判斷電源側三相電流是否正常、負荷側是否有電機跳閘、電壓源電壓是否正常，如果負荷側電壓一相基本正常、其他兩相降低至正常電壓的0.5倍左右，就可以及時準確地判斷為電網斷線事故。

4 結論

電網35kV系統采用小電流接地（消弧線圈接地或不接地）的方式運行，當35kV線路發生單相斷線時，導致電流和電壓對稱性的破壞，產生的負序電流使電能質量變壞，影響生產用電。如果不能及時處理非全相運行事故，電網中可能同時其它短路故障（包括非全相運行的區內和區外），造成事故擴大。因此，深入分析制定處理35kV斷線事故的方法，及時準確判斷及處理斷線故障，制定出操作指導性很強的預案，有利于電網調度快速指揮處理斷線事故。

參考文獻：

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作者簡介：

曹冬梅（1974-），性別：女，學歷：專科，職稱：技術員，研究方向：電網運行