基于调度自动化系统的变电站10kV母线三相电压不平衡监视法

陈瑶集

摘要：基于调度自动化系统的变电站10kV母线三相电压不平衡监视方法，通过对10kV母线三相电压之间的差值实时进行监视，当电压差值达到告警值时，在调度监控画面进行弹窗告警，调度值班员再结合当前电网运行情况进行判断处置，确保故障隐患能够及时排除，保证电网安全稳定运行。

关键词：10kV母线  电压  监视

一、前言：

随着社会经济的飞速发展，电网规模的不断扩大，10kV线路也在逐年增加，而人们对供电可靠性的要求也越来越高，目前统计表明用户故障停电大多数是10kV线路故障引起的，而10kV线路故障也分为相间短路故障和单相接地故障，在线路单相接地故障中，直接在电网上反映出来的现象是变电站10kV母线三相电压出现不平衡，在线路发生接地故障时如果调度值班员能够根据10kV母线三相电压不平衡现象准确判断故障，迅速处置，隔离故障，恢复非故障设备运行，可以极大提高对用户供电可靠性，反之如果不能及时发现电网异常情况进行处置，容易造成故障扩大，配变烧损或者引发大面积停电或者造成涉电公共安全隐患。针对上述情况，本文提出了基于调度自动化系统的变电站10kV母线三相电压不平衡监视法。

二、三相电压不平衡监视原理分析：

1、目前10kV系统为小电流接地系统，主要是以中性点接消弧线圈或者中性点不接地运行，线路发生单相接地后由于系统不接地，形成的短路电流很小，没有能够达到保护定值，在线路不能跳闸的情况下只能依靠人工进行拉路。目前应用最广泛的是在变电站安装小电流接地选线装置或者在接地变上加装小电阻人为增加一个接地点，通过上述办法在线路发生单相接地时，故障电流达到线路保护定值时线路保护动作进行跳闸隔离故障，但在电网的实际运行过程中，10kV线路发生断线或者非金属性接地时候，特别是线路上的支线发生断线时，当产生的零序电压、零序电流较小未达到小电流接地选线装置或者线路本身零序过流保护定值时，保护并不会动作切除故障，同时变电站10kV母线三相电压因升高或降低未达到告警值，没有出现告警信号，导致调度值班员在监视过程容易漏信号，未能够及时发现电压不平衡的情况。

2、为了能够快速发现10kV母线出现三相电压不平衡的情况，我们对正常运行时多个变电站的母线电压进行统计分析，变电站10kV母线正常运行时三相电压差值较小，特别是对于电压等级越高负荷分布均匀的变电站，其10kV母线三相电压的偏差值就越小，分析多个110kV、220kV变电站10kV母线三相电压情况，正常运行时其10kV母线三相电压偏差值都在0.2kV以内，在此基础上，针对某网区各个变电站，分析其正常运行时10kV母线三相电压之间的最大差值，即设定某个变电站10kV母线三相电压之间的最大差值為0.2kV，在调度自动化系统上增加0.2kV<|Ua-Ub|、0.2kV<|Ua-Uc|、0.2kV<|Ub-Uc|三个电气判据量，只要上述三个条件任意一个值达到时就会在OCS系统上弹出告警信号，调控员能够快速发现10kV母线三相电压不平衡情况，根据这个告警信号再结合当前电网实际运行情况、相关信号进行处置，方便调控员快速发现母线三相电压不平衡的情况，避免出现故障未能够及时发现，造成安全隐患;所述的Ua、Ub和Uc为实时获取的变电站10kV母线三相电压值，所设置的差值可以根据当前变电站正常运行时母线三相电压之间正常差值来进行灵活调整，下图是电压差值设置图与电压出现不平衡告警弹窗图：

三、结语

10kV线路发生接地或者断线时，如果是不完全接地或者支线断线，受线路负载等条件影响，即时变电站10kV母线三相电压出现较大的不平衡，如果故障电流/电压值未达到保护装置定值或者告警值时，线路不会跳闸同时调度监控后台是没有任何告警信号的，造成调度值班员不能够及时发现10kV母线三相电压不平衡情况，容易错失处置先机，导致故障扩大，本基于调度自动化系统的变电站10kV母线三相电压不平衡监视法，通过对10kV母线三相电压之间相差的值进行设点监视，能够让调控员在日常监视工作中快速发现10kV母线三相电压不平衡情况，从而能够结合当时电网运行情况快速处置，确保电网安全运行。

参考文献：

[1]储卓皓. 配网三相电压不平衡分析与处理.江苏电机工程.2010

[2]段炜、王桔红.配电网三相电压不平衡的影响与治理.科技视界.2012