电气故障现场10千伏系统电压不平衡的分析及处理

笔者经由过程运用交流耐压、温度变化、直流泄露等三种高压诊断实验办法，对一路10kV体系电压不屈衡的缺陷征象进行了诊断阐发。终极确认故障缘故原由，并对该类缺陷提出防范步伐。

某110kV变电站在进行10kV线路送电时，运行职员经由过程后台监控体系发现10kVⅡ段电压不屈衡（10kV母联断路器在分闸状况），Ua=61.4kV,Ub=74.1kV,Uc=50.9kV, 3U0=30V。

运行职员查看10kVⅡ段掩护装配， Ua=60.9V,Ub=100.1V,Uc=38.1V,Uab=123.3V，Ubc=103.1V，Uca=75.0V，3U0=31.2V。而且掩护装配所稀有据颠簸较年夜。

经由过程阐发以上数据，变化前10kVⅡ段体系相电压不屈衡，线电压也不屈衡。运行职员随机将10kVⅡ段电压不屈衡退出运行，经由过程察看10kVⅡ段电压互感器、避雷器外观无毁坏陈迹。

1、装备故障反省进程

1.1 外观反省环境

经由过程现场对10kVⅡ段电压互感器、避雷器进行外观反省，并无发现有放电、毁坏等征象。电压互感器二次端子接线无松动迹象。

1.2 电压互感器反省实验

针对10kV体系相电压不屈衡，线电压也不屈衡。依据现实事情履历，起首对该电压互感器一次绕组末尾“N”进行紧固反省，未发现松动或断线迹象。同时对该电压互感器进行电气实验，表1为响应实验数据。

表1 10kVⅡ段电压互感器实验数据

从表1实验数据成果，查找电气实验规程，电压互感器的直流电阻互差未超越规程划定的±5%，绝缘电阻年夜于划定值1000 MΩ、绕组变比未超越规程划定的±5%。依据状况检修规程，属于正常状况，排除电压互感器对电压不屈衡的影响。

1.3 避雷器反省实验

因为电压互感器和避雷器存在电气上的衔接，以是排除电压互感器的故障缘故原由外，随即对避雷器进行电气实验反省，表2为实验数据。

表2 10kVⅡ段避雷器实验数据

从表2实验成果可知， C相绝缘电阻为0，B相绝缘电阻为200MΩ.A相绝缘电阻为100000 MΩ。B相和C相绝缘电阻小于规程划定的1000 MΩ。直流实验：A相避雷器在1mA直流泄露电流对应的电压值为26.3k

取其电压75%（26-3×0-75=19-4 kV）泄露电流小于50μA。B、C两相直流实验失败。反省至此，肯定为10kVⅡ段体系避雷器产生故障，从而引起电压的不屈和数据的升沉变化。

2 故障缘故原由阐发

阐发以为，因为体系中的C相避雷器绝缘电阻为零，C相其内部金属弹片产生完全变形，导致其化学布局产生弗成逆的变化，失去其固有的电气机能。

B相避雷器绝缘电阻为200MΩ，其内部金属氧化物弹片未完全产生变形，其避雷器的电气机能未完全失去其固有的电气机能。

经由过程采集到的电压数据可以得知，因为B相避雷器未完全失去电气机能，蒙受事情电压时，其内部的金属弹片产生导通、断裂的瓜代变化，从而呈现了B相电压的变化。同时断定C相电压变化是因为该相避雷器的电气机能产生变化过长、连续光阴较长，可能肇端于B相之前，终止于B相之后。

当避雷器蒙受高于连续运行电压的工频交流电压时，避雷器的事情特征取决于避雷器的临盆工艺程度。随后将该厂家临盆的避雷器界说为1号试品，并拔取具有优越临盆工艺和电气机能的南阳金冠避雷器界说为2号试品，进行耐压实验、温度变化实验、直流透露电流实验。

起首进行交流耐压实验，并察看避雷器外观变化，表3为响应实验数据。

表3 交流耐压实验时的发烧环境

完成交流耐压实验后，进行温度变化实验，并用红外成像仪记载试品温度变化，表4实验数据。

表4 温度变化实验对照环境

完成温度变化实验后，进行直流透露电流测试，用微安表或者毫安表监测透露电流值，表5为响应实验数据。

表5 直流透露电流测尝尝验

完成实验后，实验职员解体了#1试品的故障避雷器，详细环境见图1、2、3。经由过程图片发现，1#试品故障避雷器顶端密封不严，硅橡胶外衣与阀体之间粘合不严，有显著闲暇，历久运行必然受潮，同时1号试品玻璃纤维树脂发生裂纹，阀芯外部为瓷成品，解体后发现瓷套多处断裂，阀芯已断成多节，严重老化，不满意运行要求。

图1 1号试品分化图

图2 1号试品玻璃纤维树脂发生裂纹

图3 1号试品瓷套多处断裂、老化

查找出故障缘故原由，调换10kV体系Ⅱ段避雷器，从新投入后，经由过程后台监控体系：Ua=61.1kV,Ub=61.3kV,Uc=60.9kV,3U0=2.3V 运行职员随机丈量掩护装配电压，数据如下Ua=60.9V,Ub=60.1V,Uc=59.1V,Uab=100.3V，Ubc=100.1V，Uca=100.0V，3U0=0.2V。体系电压规复正常，故障打消。

3 结论

本文中笔者应用交流耐压、温度变化、直流透露实验等多种办法对故障避雷器进行了诊断阐发。经由过程实验成果得出，10kVⅡ段避雷器存在制作工艺的缺陷，致使避雷器在蒙受跨越额定电压时，避雷器产生完全形变，失去固有的电气特征。同时为防止此类故障再次产生，总结如下履历。

1、增强10kV体系电气装备在投运前的验收事情， 此中，断路器、电压互感器、避雷器的验收事情尤为紧张。

2、在以后的事情中汲取这次事故的教训，增强此类装备的反省、校验、电气实验事情，发现问题实时进行处置。尤其这次避雷器所裸露的问题，在10kV体系开关柜进行工频交流耐压时，确保母线装备距离的避雷器处于退出状况。当工频交流耐压跨越避雷器连续运行电压时，加压实验不克不及跨越1分钟，假如光阴过长，容易导致避雷器的热膨胀，从而引起避雷器失去其固有的电气机能。

3、在电气装备运行、实验、检修发现问题时，应高度看重、认真阐发，联合理论常识与现场现实环境，彻底办理故障，防止故障电器装备的带电运行。

本文编自《电气技术》，论文题目为“一路10kV体系电压不屈的阐发及处置”，作者为张浩然、刘静、梁睿。