6kV系统电压异常的判断处理方法

6kV系统电压异常的判断处理方法

纪杰

（马钢集团南山矿业公司安徽马鞍山243000）

摘要：基于我国各个城市对于用电需求量不断增加，因此电路的运行安全问题就成为了各个企业在生产经营过程中比较关心的问题。而本文主要结合了南山矿供电系统当中的6kV系统出现电压异常的各种原因进行分析，并介绍单相接地与谐振的区分方式，给出了分析、判断和处理的具体操作方法。

关键词：电压；异常情况；判断方式；处理方法

从南山矿供电系统的构成情况来看，其主要是由2台20000KVA（110KV/6KVY0/△）主变并列运行。系统谐振，接地情况非常普遍。如何准确判断和处理电压异常情况，对设备的安全及相应的调度运行至关重要。

一、6kV系统出现电压异常的原因及表现形式

1.高压熔丝熔断

熔断相电压降低，但不为零。由于PT还会有一定的感应电压，所以其电压并不为零而其余两相为正常电压，其向量角为120，同时由于断相造成三相电压不平衡，故开口三角形处也会产生不平衡电压，即有零序电压，当零序电压大约在33V左右时，可以起动接地装置，发出接地信号。

2.低压熔丝熔断

低压保险熔断时，与高压保险之不同在于：一次三相电压仍平衡，故开口三角形没有电压，因而不会发出接地信号，其它现象均同高压保险熔断的情况。

3.单相接地

当系统发生单相接地故障时，系统仍可在故障状态下继续运行一段时间，有供电连续性高的优点。但不接地系统发生单相接地故障后，非故障相会产生较高的过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，后果是出现更频繁的故障。

（1）系统中发生金属永久性单相接地时，如A相接地（避雷器击穿，配电变压器绕相绝缘击穿等），则Uan=0，非接地相Ubn和Ucn的电压表指示由正常的相电压升高到线电压，电压互感器开口三角两端出现70V电压，起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。

（2）当系统发生非金属性短路接地时，即高电阻、电弧等单相接地。如A相发生接地，则Uan的电压比正常相电压要低，其余两相Ubn和Ucn为接近线电压，电压互感器开口三角处两端有约几十伏电压，达到绝缘检查继电器起动值，发出接地信号并报警。

当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，未接地的两相相电压升高√3，这将严重影响线路和电气设备的安全运行。但是一旦接地故障点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。在这一瞬间电压突变过程中，电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大，由此构成相间串联谐振。由于接地电弧熄灭时间不同，故障点的切除就不一样。因此，不一定在每次出现单相接地故障时，电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流，其高压侧熔断器的情况也有所不同。

4.谐振

三相电压异常升高，表计可能达到满刻度，三相电压基本平衡，一般不会发出“母线接地”信号，母线电压互感器会发出嗡嗡声。在系统谐振时，电压互感器将产生过电压使电流激增，此时除了造成一欠侧熔断器熔断外，还将导致电压互感器烧毁。

5.二次电压回路异常

发生这种现象时，电压情况无法预测。其形成原因通常有二次小线烧断，碰线，回路接错，表计异常等。

6.线路断相

可分一相熔断和二相熔断，负荷侧变电所母线电压异常的判别较困难。实际运行中发生概率较小。

上述6种情况，是单一原因引起电压异常时的特征，可用作判断处理的根据。第6种情况处理上与单相接地相同，因此，下面分析主要以前5种原因为主。

二、判断分析方法

1．测量回路电压表所反映不平衡电压时的故障区别如下表

2.母线电压异常

电压互感器闸刀以上电压都异常，可分为谐振、单相接地、断相、也不排除同时有测量回路异常。当6kV母线电压异常时，实际上可能还有其他信号，如交流回路断线，保护装置异常等。首先应检查变电所内设备有无异常，并进一步了解：A、B、C三相相电压，母线接地信号有无发出，6kV母线并列运行时另一段母线电压是否异常。上述三点可称“三要素”。

三、处理方法

1.测量回路异常的处理

这个环节只要先换一下低压熔丝，观察电压是否正常。如仍异常，可以将母线电压互感器改检修，更换高压熔丝。换高压熔丝后，电压仍异常，则判定为二次电压回路异常。

2.母线电压异常的处理

应先消除谐振、单相接地后，再处理其他异常。按“三要素”，判断出是单相接地还是谐振。如无法确定，可按以下步骤：

2.1消除母线电压异常

可采用将电网解列或并列方法来实现，通常采用分合6kV母联分段开关的方法来进行。可以让电压异常原因迅速“浮出水面”。如有谐振，则谐振会消失。下面分两种情况说明：

（1）6kV母联正常是分段运行时，可以合上6kV母分开关，按该段母线电压情况作以下分析：

1）电压正常，说明谐振消失；

2）电压降至正常电压以下，说明谐振消失，可能同时有熔丝熔断；

3）异常电压“殃及”另一段母线（升高），说明存在单相接地；

4）电压基本不变，说明有高压熔丝或低压熔丝熔断。

（2）6kV母联正常是并列运行时，可以拉开6kV母联开关，将母联分段处理，这时可以检查低压熔丝是否完好，分清有无单相接地，哪段母线接地，并按单相接地处理方法消除。

2.2消除测量回路异常

如上述方法还不能恢复正常，可采取更换高压熔丝。电压仍异常，则判定为二次电压回路异常。上述方法适用于有2台主变并联运行，如果只有1台主变运行，则可以通过合上6kV母联，来达到同样目的。造成电压异常的情况还有可能如电压互感器内部接触不良等很特别情况。如仍无法弄清异常原因，将异常部分退出运行，交给检修人员处理。作为运行人员，判断出异常原因在电压互感器及以下回路，并恢复系统电压正常即可。

四、6kV电压显示异常的判断实例

实例：41#110kV变电所（正常并列运行）。

现象1：I段电压Ua＝0kV，Ub＝6.6kV，Uc＝6.5kV；II段电压Ua＝5.6kVUb＝6.7kVUc＝3.8kVI段II段母线接地，接地信号报警。

处理：拉开6kV母联开关后，电压显示为：I段电压Ua＝3.8kV，Ub＝3.8kV，Uc＝3.7kV；II段电压Ua＝3kVUb＝4.2kVUc＝1.5kV“II段母线接地。

表明I段正常，接地在II段。检查发现，6kVII段母线电压互感器A，C相低压熔丝熔断，更换低压熔丝后，II段电压Ua＝500V，Ub＝6.6kV，Uc＝6.5kV，表明A相母线接地。试拉II段上出线发现，发现4120线路接地。

现象2：II段电压Ua＝4.5kV，Ub＝4.5kV，Uc＝3kV母线接地，无接地信号报警。出线变电所电压正常。

处理：从相关变电所电压正常判断，应为II段电压互感器高压熔丝熔断，但C相电压比较高属反常。

为防万一合上6kV母联开关，电压值仍不变，可以彻底排除单相接地和谐振。检查低压熔丝完好，更换II段电压互感器高压熔丝后，电压不变。只可能是二次回路异常，经查发现确实是二次小线已烧熔。

结论：6kV电压异常处理是6kV电网常见的问题，本文归纳了6kV系统出现电压异常的原因及表现形式，提出了分析判断的“三要素”，给出了具体处理的流程。相关工作人员必须意识到只有对电压异常情况进行准确判断并及时处理，才能保证设备的安全运行。