电站10kV系统电压回路异常处理方法探讨

刘智琦 韩尧 马榕谷

摘要：在整个电力系统中，继电保护装置是核心，其主要作用就是进行自动的系统电压、电流等信息的处理。而变压器则负责了与负荷连接。但是由于长期处在高功耗状态下。所以对于电网运行时高压绕组以及低压线路而言都需要安装避雷器来对它们实施有效地限制和保护措施以防止损坏设备及人员安全事故发生从而保证整个电力系统能够正常供电是10kV变电站极为重要的工作之一。

关键词：10kV;电压;回路异常

一、引言

电压回路作为电力系统中的一个重要组成成分，其对整个电网运行，供电质量，以及企业经济效益都有着极大影响。因此必须加强高压电源线路设计及用电安全管理。20世纪以来我国已进行了直流电网改造等方面工作;但由于技术不成熟、设备差错和操作不当而造成短路故障占比较高比例电网损失严重问题仍未得到根本解决甚至还有可能进一步恶化的趋势发展着，对供配系统带来不可挽回的巨大经济损失与社会影响。

二、电站10kV系统故障的分布与系统状态

在电网运行的过程中，主要是由三个方面产生作用：第一，电力系统本身存在故障。由于电能生产和分配都具有不确定性、复杂性等特点。因此对整个电网造成的影响也非常大;第二，输电线路会受到雷击或其他自然灾害等自然因素破坏而引起损坏或者中断供电情况发生时;第三点就是用户自身负荷所带来负载需求量过大导致断路器出现问题而无法检修时等等一些人为活动中产生的故障。

当电力系统中发生短路故障时，会产生不同程度的危害，可能造成整个电网对其他电气设备等正常工作带来影响。在运行过程中应严格按照相关规定进行操作。若出现上述情况则需分析原因采取相应处理措施;如果运行经验表明该变电所在实际接线当中存在着变压器、发电机和互感器等过载以及断相损坏问题需要及时检修并做好记录以便于工作人员能够迅速做出判断，以避免电网对其他电气设备造成干扰，造成不必要的短路事故发生。

三、10kV系统电压回路异常处理方法分析

在对10kV系统电压回路进行异常处理时，会出现不同的情况，比如：当变压器发生单相接地故障时就有可能是断开元件、接线装置及其他设备。但一般都只是局部放电或者部分放空等。而当发生不正常运行状态下所产生电流和电压突变才成为主要原因;其次就是由于负荷较小导致二次侧电源启动后无法在短时间内排出电力回路中出现异常的现象，这也会造成系统电压异常波动使变压器处于过负载或低电阻情况。在对电网的运行方式和故障情况进行分析后，电力系统中的各电气元件，如变压器、互感器等必须要有正确可靠度。然而由于各种因素引起电网供电不正常，其可靠性受到严重影响。为准确评估对用电设备及其所在发电厂供电是否产生威胁及危害程度;为了简化计算过程以及确定故障类型与范围;需要根据具体条件选择合适的方法或方案来进行处理和检验系统运行方式下所表现出的电气特性曲线、高低压断路器分闸后短时电流值等。10kV系统电压回路的正常运行，需要对其接入点进行采样，并根据采集到数据分析异常情况。在常规处理方法中主要是通过以下几种方式来实现：采用人工神经网络法将电网电压信号从模拟量转换为非线性映射回输出值;利用故障隔离技术、数字滤波技术以及电力电子装置等相关设备实现自动检测与隔离功能;对现场的用电信息进行实时记录。

运行电压实验，对系统进行仿真操作，通过程序控制曲线的变化来判断电压回路是否处于异常状态。在实际情况中：当电网发生三相短路时均不可能有单相信号出现;同一个直流母线中有两台变压器组绝缘保护接地故障等正常现象也是时有出现的;而只有当三相相位重合度超过20°且没有二次侧分别隔离开关或未断开连接无故障两电源电压，系统才会恢复正常运行。

四、基于IEC61850的电压回路异常处理方法

针对电网电压回路中存在的异常，在对其进行处理时，需要将系统接入了一个统一的可控整流器，并且与直流侧经变电设备连接。采用IEC61850标准后所规定的是：对于同一个机组母线或者主变压器来说。则只需改变该互感器上相应配置有1/2相同接通电源。当发电机并网电流较大（约为5mA）和输出电压不大于200MVA时就应使交流总阻抗降低到4倍，从而消除不必要的误差。根据对现场实际情况的分析，电压回路主要分为三个部分：一是变压器，变电站中高压电力线路大多数都采用的是单相低压绕组形式。二是主接线器（或母联）、隔离开关。三是二次继电器及各种保护装置等设备组成了单元电路和集中控制网络系统。

对于10kV系统电压回路，由于其复杂的电力设备，如变压器等必须实行分段运行方式。在实施了不同级别的高压配电网络后再进行切换操作时可以借鉴上文对变电站10V侧序电流选择异常、短路故障以及相与地之间跳闸情况下各次暂有无功冲突前馈信号来完成处理算法：对于发电机母线回路来说当电压值大于0.4v系统的额定允许电压要求时候，通过自动调节装置切换到有功功率满足系统内最大负荷正常运行。基于投切过错控制逻辑。可以通过自动重合闸、跳步合断路器等来减少误操作。当系统处于不对称短路状态时，自动熄灭电弧和相关设备接地故障，利用分段开关的开闭功能消除切换过程中由于负载变化而引起的分相绕组间闭合或接触不良问题。

五、总结与展望

在对电网系统电压回路进行实时性的处理时，应首先考虑的是合閘。而当合闸后，由于操作人员出现了误判导致部分支路停电。所以我们要避免这种情况。对于一些人为因素发生断电现象的问题应对其进行合理化解决措施;针对一些人为原因造成电路短路、过载等一系列不正常运行状态都应该采取有效方法解决问题;对系统电压回路中可能存在故障引起装置损坏和影响设备使用寿命的故障应及时处理，并在设备出现异常时通知相关工作人员现场处理。

参考文献

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