一起380V配電段母線三相電壓不平衡故障原因分析及處理措施

梁嘉輝 張玉華 藏亮

摘? 要：針對一起380V配電段母線三相電壓不平衡故障的發生過程及原因進行了較為詳細的分析與闡述，并針對故障給出了解決方法及預防措施，以期為同行業配電設備故障預防及處理提供參考。

關鍵詞：380V;配電段母線;三相電壓;不平衡故障;處理

1 事件經過

2019年11月7日上午10：30，接運行人員通知，#2機汽機PC配電間內汽機PC22段附近冒煙，并伴有焦糊味。電氣室人員立即前往對汽機PC22段電氣設備進行檢查，發現冒煙部位為#2機汽機PC22段母線PT處，且繞組表面發生嚴重的過熱變色，母線電壓表顯示三相電壓不平衡，小電流選線裝置報“母線接地”故障。電氣檢修人員立即將汽機PC22段母線PT隔離開關斷開，并使用紅外測溫儀對母線PT進行了測溫，測溫結果顯示，母線PT繞組表面最高溫度已達156.5℃。

2019年11月7日上午11：00，為檢查汽機PC21段負荷開關，運行人員合汽機PC21、PC22段母線聯絡開關，將汽機PC22段所有負荷開關切至汽機PC21段串帶供電，運行30分鐘后，汽機PC21段母線PT過熱發生過熱現象使絕緣損壞，同時也伴有冒煙及及焦糊味。運行人員將汽機PC21段母線PT隔離開關斷開，并對汽機PC21段母線PT進行了紅外測溫，結果顯示表面最高溫度達129.8℃。

斷開母線PT隔離開關后，電氣專業人員隨即對汽機PC21段母線對地相電壓進行了測量，三相電壓分別為，A相206.8V、B相266.6V、C相400.8V，出現了兩相電壓偏低，一相電壓偏高的三相電壓不平衡現象。

2 原因查找

2019年11月7日上午11：40，為了確定汽機PC段母線三相電壓不平衡的原因，電氣檢修人員配合運行人員，對汽機PC段母線所帶負荷進行逐一斷電排查，在對#2汽機MCC23段電源1饋線開關（20BFA04BA001）斷電后，母線電壓恢復正常。確定故障點在#2汽機MCC23配電段后，電氣檢修人員與運行人員隨即對#2汽機MCC23段檢查。運行人員對#2汽機MCC23段電源1饋線開關及#2汽機MCC23段所帶負荷開在對#2汽機MCC23段所帶負荷開關進行逐一斷電后，電氣檢修人員對所帶負荷絕緣進行了測試，所有負荷開關絕緣良好，未找到故障點，遂進行了送電操作，汽機PC21段母線三相電壓恢復正常。

2019年11月7日下午15：00，運行人員發現汽機PC21段母線三相電壓再次發生不平衡現象，電氣檢修人員與運行人員重新對#2汽機MCC23段所帶負荷開關進行逐一斷電排查，在對#2機潤滑油裝置電控柜（20BJC03GA001）電源開關斷電后，母線電壓恢復正常，電氣檢修人員立即對#2機潤滑油裝置電控柜（20BJC03GA001）所帶負荷#2機離心式油凈化裝置就地控制箱進行了檢查，對#2機離心式油凈化裝置油箱加熱器進行絕緣測試后發現，油箱加熱器絕緣阻值偏低，接近為0MΩ，判斷此加熱器燒毀發生單相接地故障。

3 原因分析

本次故障發生時，#2機組正處于檢修期間，因此汽機PC21、22段處于輕負荷狀態。由于#2機離心式油凈化裝置加熱器發生單相接地故障，導致汽機PC21、22段母線單相電壓降低，其它兩相電壓升高，母線PT內出現過電壓，PT鐵芯出現飽和或接近飽和，阻抗變小，電路中出現容抗和阻抗相等的情況，從而產生了鐵磁諧振，此時PT一次側產生較大的電流，導致母線PT繞組表面絕緣發生過熱，絕緣受損變色。

由于#2機離心式油凈化裝置油箱加熱器浸泡于油箱內，當加熱器燒毀后，導電部位并不會直接接觸到油箱外殼，導致加熱器發生非金屬性接地，單相電壓發生小幅度的降低，產生的接地電流較小，未達到上級開關的額定故障動作電流，故上級開關保護未動作，開關未跳閘。

且經過后續調查得知，第一次未找到故障點且送電后電壓正常是由于檢修人員下班臨時關閉加熱器電源，從而使接地點暫時消失導致。而再次出現電壓不平衡則是由于檢修人員上班后又合上加熱器電源造成的。

4 處理及預防措施

2019年11月7日下午16：00，電氣檢修人員將燒毀的加熱器電源線拆卸，恢復其他加熱器接線，對汽機PC21段、22段母線PT絕緣及直阻進行測試，測試合格，重新投運#2機離心式油凈化裝置及母線PT，設備運行良好，母線電壓恢復正常。

為防止再次發生此類故障，電氣專業聯合繼保專業，在加熱器電源側加裝電壓互感器，并更換了帶有可接分閘信號觸點的小型塑殼斷路器，設置零序電壓保護接入斷路器，從而有效保護配電段。

參考文獻

[1]張斌衛，電磁式電壓互感器的鐵磁諧振研究[J].電氣傳動自動化，2017（04）

[2]李謙，靳曉東，王曉瑜，招譽頤，電磁式電壓互感器鐵磁諧振消諧措施的研究[J].廣西電力技術，1994（02）