引起中低压电网电压异常的故障分析与辨识讨论

马跃锋

摘 要：本文将结合电网运行中导致中低压电网电压异常发生的常见故障问题，对其故障特征以及辨识方法进行分析研究，以提高中低压电网运行中电压异常故障问题的辨识能力，实现电网安全稳定工作运行的提升与保障。

关键词：电网 中低压 电压异常 故障问题

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0106-01

1 引起中低压电网电压异常的常见故障类型分析

中低压电网作为电力系统中的一种主要形式，在工作运行中导致中低压电网电压异常发生的故障问题主要有PT断线以及单相接地、电压互感器饱和导致的铁磁谐振等情况问题。

其中，PT断线根据实际情况又可以分为PT一次断线与PT二次断线两种类型，但不管是哪一种断线都会造成中低压电网PT二次侧的电压出现异常，严重情况下还会造成中低压电网的保护与备用自动装置设备等发生误动，影响电网的安全稳定工作运行。

2 引起中低压电网电压异常的故障特征与辨识分析

结合上述对于引起中低压电网电压异常的故障问题的分析，在实际运行中为了避免上述故障问题对于电网电压的不利作用和影响，保障电网的安全稳定工作运行，对于不同故障问题的基本特征以及辨识方式分析，具有较为突出的必要性和积极作用意义。

2.1 PT断线特征与故障辨识分析

首先，在进行中低压电网PT断线特征分析中，需要结合PT线路的连接方式，对其断线问题以及特征进行总结分析。通常情况下，PT线路的连接主要有星形连接和不完全三角形连接、开口三角形连接等多种形式，而电网线路连接中，多采用单相PT组合或者是三相五柱式线路连接方式，对于PT线路中的一次线路采用星形连接，二次线路主线圈采用星形连接、辅助线则采用开口三角形连接的方式进行线路连接实现，如图1所示，为中低压电网PT线路的连接方式示意图。

根据上述对于中低压电网PT线路连接方式的分析，在进行PT断线故障的判断分析中，如果假设PT线路中的三相电路为对称线路，根据PT断线类型，在PT线路发生对称断线时，不管是PT线路的一次侧还是二次侧线路对称断线，PT线路的二次侧相电压均为零，也就是值PT线路二次侧处于无压状态；而在PT线路出现两相断线故障问题的情况下，则表现为PT线路的先电压的幅值最大值和原相电压幅值相同，同时线电压幅值的最小值为0；最后，在PT线路发生一相断线时，根据PT线路的接线方式不同，主要表现为线电压幅值最大值、最小值分别与原线电压、相电压的幅值相同，或者是线电压幅值最大值与原线电压幅值相同，线电压幅值最小值则是原线电压幅值的一半。

2.2 单相接地故障特征与辨识分析

其次，在中低压电网发生单相接地故障后，根据电网单相接地线路的电流以及电压特征，在故障问题发生后，单相故障线路与非故障线路之间会出现零序电流，其中非故障线路的零序电流和自身的对地电容电流相同，而故障线路的零序电流则是整个电网系统中非故障线路对地电容电流的总和，并且中低压电网非故障线路的零序电流表与零序电压相比超前90度，而故障线路的零序电流与零序电压相比滞后90度，也就是说非故障线路与故障线路的零序电流相差180度；此外，在中低压电网单相接地故障发生后，如果电网系统中的A相发生接地故障，那么电网系统的电压向量就会呈现出图2所示变化，通过对于图2中电压向量的变化分析可以看出，A相接地情况下，UA为零，并且对于N点电位来讲，有UN=-EA，此外，B相对地电位的电压为UB=EB+UN，即EB-EA，C相对地电位的电压为UC=EC+UN，即EC-UA，单相接地线路中的母线零序电压为UO=-EA，这也就是说在单相接地故障线路中，故障相对地的电压为零，而非故障相对地电压则会出现升高变化，并且系统线电压仍然呈现对称性，零序电压则与单相电压方向相反。

2.3 铁磁谐振故障特征与辨识分析

最后，在中低压电网发生铁磁谐振故障问题后，电网系统中的三相电压会出现同时升高变化，其中，分频谐振情况下，电压波动变化为正常电压的1/2或者是1/3倍，而高频谐振时电网电压的波动变化频率是正常电压的多倍；此外，电网线路中不存在零序电流。

参考文献

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