一起380V配电段母线三相电压不平衡故障原因分析及处理措施

梁嘉辉 张玉华 藏亮

摘  要：针对一起380V配电段母线三相电压不平衡故障的发生过程及原因进行了较为详细的分析与阐述，并针对故障给出了解决方法及预防措施，以期为同行业配电设备故障预防及处理提供参考。

关键词：380V;配电段母线;三相电压;不平衡故障;处理

1 事件经过

2019年11月7日上午10：30，接运行人员通知，#2机汽机PC配电间内汽机PC22段附近冒烟，并伴有焦糊味。电气室人员立即前往对汽机PC22段电气设备进行检查，发现冒烟部位为#2机汽机PC22段母线PT处，且绕组表面发生严重的过热变色，母线电压表显示三相电压不平衡，小电流选线装置报“母线接地”故障。电气检修人员立即将汽机PC22段母线PT隔离开关断开，并使用红外测温仪对母线PT进行了测温，测温结果显示，母线PT绕组表面最高温度已达156.5℃。

2019年11月7日上午11：00，为检查汽机PC21段负荷开关，运行人员合汽机PC21、PC22段母线联络开关，将汽机PC22段所有负荷开关切至汽机PC21段串带供电，运行30分钟后，汽机PC21段母线PT过热发生过热现象使绝缘损坏，同时也伴有冒烟及及焦糊味。运行人员将汽机PC21段母线PT隔离开关断开，并对汽机PC21段母线PT进行了红外测温，结果显示表面最高温度达129.8℃。

断开母线PT隔离开关后，电气专业人员随即对汽机PC21段母线对地相电压进行了测量，三相电压分别为，A相206.8V、B相266.6V、C相400.8V，出现了两相电压偏低，一相电压偏高的三相电压不平衡现象。

2 原因查找

2019年11月7日上午11：40，为了确定汽机PC段母线三相电压不平衡的原因，电气检修人员配合运行人员，对汽机PC段母线所带负荷进行逐一断电排查，在对#2汽机MCC23段电源1馈线开关（20BFA04BA001）断电后，母线电压恢复正常。确定故障点在#2汽机MCC23配电段后，电气检修人员与运行人员随即对#2汽机MCC23段检查。运行人员对#2汽机MCC23段电源1馈线开关及#2汽机MCC23段所带负荷开在对#2汽机MCC23段所带负荷开关进行逐一断电后，电气检修人员对所带负荷绝缘进行了测试，所有负荷开关绝缘良好，未找到故障点，遂进行了送电操作，汽机PC21段母线三相电压恢复正常。

2019年11月7日下午15：00，运行人员发現汽机PC21段母线三相电压再次发生不平衡现象，电气检修人员与运行人员重新对#2汽机MCC23段所带负荷开关进行逐一断电排查，在对#2机润滑油装置电控柜（20BJC03GA001）电源开关断电后，母线电压恢复正常，电气检修人员立即对#2机润滑油装置电控柜（20BJC03GA001）所带负荷#2机离心式油净化装置就地控制箱进行了检查，对#2机离心式油净化装置油箱加热器进行绝缘测试后发现，油箱加热器绝缘阻值偏低，接近为0MΩ，判断此加热器烧毁发生单相接地故障。

3 原因分析

本次故障发生时，#2机组正处于检修期间，因此汽机PC21、22段处于轻负荷状态。由于#2机离心式油净化装置加热器发生单相接地故障，导致汽机PC21、22段母线单相电压降低，其它两相电压升高，母线PT内出现过电压，PT铁芯出现饱和或接近饱和，阻抗变小，电路中出现容抗和阻抗相等的情况，从而产生了铁磁谐振，此时PT一次侧产生较大的电流，导致母线PT绕组表面绝缘发生过热，绝缘受损变色。

由于#2机离心式油净化装置油箱加热器浸泡于油箱内，当加热器烧毁后，导电部位并不会直接接触到油箱外壳，导致加热器发生非金属性接地，单相电压发生小幅度的降低，产生的接地电流较小，未达到上级开关的额定故障动作电流，故上级开关保护未动作，开关未跳闸。

且经过后续调查得知，第一次未找到故障点且送电后电压正常是由于检修人员下班临时关闭加热器电源，从而使接地点暂时消失导致。而再次出现电压不平衡则是由于检修人员上班后又合上加热器电源造成的。

4 处理及预防措施

2019年11月7日下午16：00，电气检修人员将烧毁的加热器电源线拆卸，恢复其他加热器接线，对汽机PC21段、22段母线PT绝缘及直阻进行测试，测试合格，重新投运#2机离心式油净化装置及母线PT，设备运行良好，母线电压恢复正常。

为防止再次发生此类故障，电气专业联合继保专业，在加热器电源侧加装电压互感器，并更换了带有可接分闸信号触点的小型塑壳断路器，设置零序电压保护接入断路器，从而有效保护配电段。

参考文献

[1]张斌卫，电磁式电压互感器的铁磁谐振研究[J].电气传动自动化，2017（04）

[2]李谦，靳晓东，王晓瑜，招誉颐，电磁式电压互感器铁磁谐振消谐措施的研究[J].广西电力技术，1994（02）