小电流接地系统电压异常处理

2009年3月8日，浙江省浦江县110 kV城中变电站35kV母线电压发生异常现象，当时城中变电站为正常运行方式，两台主变并列运行。110 kV变压器为两台三圈变压器，SZZ9-40000/110，容量为40 MVA，110 kV母线为内桥接线，110 kV母线分段运行，35 kV母线为单母线分段，正常接线运行时35 kV母线分段运行；10 kV母线为单母分段接线。

故障当天为雷雨天气，35 kVⅠ段电压A相为37 kV，B相为0 kV，C相为37 kV，35 kVⅡ段电压A相为37 kV，B相为27 kV，C相为23 kV，光字牌显示35 kVⅠ段母线接地，35 kVⅡ段母线接地。

1 事故原因分析

35 kV母线电压异常一般为系统谐振，线路单相接地或断相，消弧线圈档位不当等；还有可能测量回路故障导致35 kV母线电压异常，如母线电压互感器高压熔丝熔断，低压熔丝熔断或二次回路异常，母线电压互感器异常等。如35 kV系统故障引起电压异常，那么所有与之相连的电压互感器电压显示值都异常，必须快速处理；如仅是测量回路异常引起指示值不准确，则一般只是发生在变电站的电压互感器。

为了在系统发生电压波动时能够明确区分故障类型，及时处理故障，保障电网安全运行，现就分别以系统谐振、线路断线、单相接地、消弧线圈档位不当、熔丝熔断、二次回路异常等故障情况下系统的不同特征进行分析。

1.1 系统发生谐振

谐振过电压引起的三相电压不平衡有两种。一种是基频谐振，即一相电压降低，另两相电压升高，特征类似于单相接地；另一种是分频谐振或高频谐振，特征是三相电压同时升高。理论计算说明，谐振过电压一般不超过1.5~2倍相电压，特殊情况可高达3.5倍，持续时间十分之几秒甚至一直存在。

谐振处理通常是采用拉合35 kV母分断路器或35 kV空载线路，调整运行方式，改变网络参数，破坏谐振条件，消除谐振过电压后再行恢复正常运行方式。

1.2 线路发生断相

线路发生断相（一相或两相）时，相电压特征是三相电压不平衡，断线相电压和中性点电压升高，非断线相电压降低，供电功率减少，有时发出接地信号。线路断相时，负荷侧母线电压异常，通过电源侧和负荷侧两侧的电压测量值进行判别。

一般处理方法为线路检修，由检修单位进行巡查。

1.3 线路单相接地

接地相电压明显降低，而其余两相相电压升高为线电压，并发出母线接地信号。需要注意的是发出母线接地信号并不能说明35 kV线路肯定发生单相接地故障，如果其余两相电压没有升高为线电压，则应是高压熔丝熔断所引起。高压熔丝熔断与单相接地故障主要表现在全网是否异常、电压是否升至线电压。

1.4 消弧线圈档位不适当

装有35 kV中性点消弧线圈的变电站，在档位不适当时（通常调档后发生异常），三相电压不平衡，但差别不大，此时，也有可能发出母线接地信号。

由于不同变电站采用的母线电压互感器接线方式不一致，相应的电压测量值都不一致，必须结合具体情况进行分析和调整档位。

1.5 高压熔丝熔断

高压熔丝熔断时，熔断相二次电压将显著降低，并发出母线接地信号。但是，如果高压熔丝未完全熔断，则可能不会发出母线接地信号。

两相高压熔丝熔断时，熔断的两相相电压很小或接近于零，未熔断一相的相电压接近于正常相电压。熔断的两相相间电压为零（即线电压为零），其它线电压降低，但不为零。

一般处理方法为检修时更换高压熔丝。

1.6 低压熔丝熔断

低压熔丝熔断时，二次电压将显著降低，开口三角无电压，不会发出母线接地信号。会不会发出母线接地信号是判别高压熔丝还是低压熔丝熔断的一个主要依据。

低压熔断器熔丝两相熔断时，熔断的两相相电压降低很多，但不为零，未断的一相电压正常。熔丝熔断的两相间电压为零，其它线电压降低，但不为零。

1.7 二次电压回路异常

除高低压熔丝熔断外的母线电压互感器及以下回路异常。发生这种现象时，电压情况无法预测。其形成原因复杂，通常有二次小线烧断、碰线、回路接错、表计异常等。处理办法一般为母线电压互感器改检修后交检修单位检查处理。

2 事故处理

虽则110 kV城中变电站35 kV中性点经消弧线圈接地，但根据记录当时消弧线圈未进行任何操作，并根据电压表指示值，可以判定电压不平衡非消弧线圈档位不当引起。

故障现象表明35 kVⅠ段母线B相电压为零，而A、C相电压升高，类似于谐振过电压现象。

2.1 拉开35 kV母分断路器

故障现象改变为35 kVⅠ段电压A相电压为22 kV，B相电压为22 kV，C相电压为21 kV，35 kVⅡ段电压A相电压为37 kV，B相电压为2 kV，C相电压为3 kV，光字牌显示35 kVⅡ段母线接地。

故障现象表明35 kVⅠ段母线恢复正常，35 kVⅡ段母线电压未变。

由于改变了网络参数，破坏了谐振条件，因此可以判定35 kVⅡ段母线电压三相不平衡非系统谐振过电压所引起。

根据35 kVⅡ段母线三相电压指示值、接地信号，因A相电压升高至线电压，最低相相电压接近正常值，可以判定高压熔丝正常，系统有接地现象。

2.2 检查35 kVⅡ段母线电压互感器

根据35 kVⅡ段母线电压B相电压为2 kV、C相电压为3kV的现象可分析出，系统接地的同时存在35 kVⅡ段母线电压互感器B、C相低压或高压熔断器故障。现场检查发现35 kVⅡ段母线电压互感器B、C相低压熔丝熔断，更换35 kVⅡ段母线电压互感器B、C相低压熔丝后。故障现象改变为35 kVⅡ段母线电压A相电压为36 kV、B相电压为3kV、C相电压为37 kV，光字牌显示35 kVⅡ段母线接地。

电压指示值显示故障为典型的单相接地特征，可断定B相接地。

2.3 试拉35 kVⅡ段母线出线

2.3.1 两条线路同名相接地