陳子輝 劉勇浩 廖浩泉 胡 聰 朱躍勝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

便攜式電能質(zhì)量分析儀在配電線路故障分析中的應(yīng)用

陳子輝 劉勇浩 廖浩泉 胡 聰 朱躍勝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

本文對兩起10kV配電線路故障進(jìn)行原因分析，充分利用便攜式電能質(zhì)量分析儀進(jìn)行在線跟蹤測試，找出故障原因。最后，對便攜式電能質(zhì)量分析儀必須具備的功能條件進(jìn)行總結(jié)。

配電線路；故障；電能質(zhì)量分析儀；在線測試

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對供電可靠性及電能質(zhì)量提出更高的要求。10kV配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)與用戶直接相連的最重要的環(huán)節(jié)，不僅點多、線長、面廣，而且運行環(huán)境較為復(fù)雜，它的安全運行水平直接關(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。電力系統(tǒng)存在著大量非線性、沖擊性和波動性負(fù)荷，配電線路設(shè)備的絕緣水平降低，都會造成電網(wǎng)發(fā)生波形畸變（諧波）、電壓波動、閃變、三相不平衡、非對稱性。實際工作中，應(yīng)用電能質(zhì)量帶電監(jiān)測等新技術(shù)、新設(shè)備，對電能質(zhì)量做出精確的檢測和分析，判斷造成各種電能質(zhì)量問題的原因，為配電線路故障分析提供依據(jù)。

圖1 用戶A負(fù)荷電流峰值錄波圖

一、便攜式電能質(zhì)量分析儀功能簡介

便攜式電能質(zhì)量分析儀，是用于監(jiān)測、記錄電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的在線式電能質(zhì)量監(jiān)測儀和隨時攜帶便于現(xiàn)場作業(yè)、檢修發(fā)現(xiàn)問題的便攜式電能質(zhì)量分析儀，除了具備一般電能質(zhì)量分析儀的功能之外，儀器必須內(nèi)置存儲容量足夠大，連續(xù)工作幾天，能準(zhǔn)確測量電壓驟升、電壓驟降、過電壓、欠電壓、過電流發(fā)生時刻，持續(xù)時間，并能記錄發(fā)生驟變時刻的波形，供事件發(fā)生后分析使用。

二、事件分析

（一）案例一：10kV某甲線中途開關(guān)及末端用戶開關(guān)異常跳閘

1 故障情況

2014年3月，10kV 某甲線中途開關(guān)連續(xù)兩天內(nèi)發(fā)生過兩次跳閘，該線路末端用戶A進(jìn)線開關(guān)也曾經(jīng)出現(xiàn)過跳閘；線路檢修人員現(xiàn)場用鉗形電流表多次跟蹤測量該兩處的運行電流，中途開關(guān)基本上都為150A左右，末端用戶開關(guān)為140A左右（該線路主要負(fù)荷為用戶A的負(fù)荷），屬于正常運行狀態(tài)，未找出跳閘原因。

2 開關(guān)動作整定值情況

為找出原因，我們先了解10kV某甲線中途開關(guān)與末端開關(guān)的整定值情況，見表1。

表1 定值表

我們發(fā)現(xiàn)，這個整定值設(shè)定有誤，末端開關(guān)一次側(cè)速斷動作電流和過流動作電流定值應(yīng)分別比中途開關(guān)小，并且，末端開關(guān)的過流開關(guān)動作延時時間應(yīng)比速斷時間長。

3 電能質(zhì)量分析儀連續(xù)1周帶電監(jiān)測情況

由于線路正常的負(fù)荷電流沒有超過整定值而出現(xiàn)跳閘，并且末端用戶A為該線路主要負(fù)荷，我們采用電能質(zhì)量分析儀對線路末端用戶A進(jìn)行連續(xù)1周帶電跟蹤測試，并設(shè)置過流錄波功能。

2014年5月14日14時59分58.94秒時，進(jìn)線錄波顯示（如圖1為波形圖），負(fù)荷電流峰值為571A，設(shè)置限制電流為480A的話，峰值持續(xù)時間將達(dá)到0.025s。假如啟動電流超過480A并且持續(xù)超過0.1s時，末端用戶A就很容易發(fā)生過流動作跳閘。

我們認(rèn)為，末端用戶A機器啟動電流過大，加上末端用戶A開關(guān)動作電流值整定有誤，是引起的中途開關(guān)越級跳閘和末端開關(guān)異常跳閘的原因。

（二）案例二：10kV某乙線A相頻繁瞬間接地

1 故障情況

2014年12月16日9點20分，110kV某變電站頻發(fā)“10kVI段母線接地 動作/恢復(fù)、10kVII段母線接地 動作/恢復(fù)、消弧線圈接地狀態(tài)動作/恢復(fù)”異常告警信號。對站內(nèi)10kV系統(tǒng)高壓設(shè)備以及站外10kV線路進(jìn)行檢查，均運行正常，暫時未發(fā)現(xiàn)高壓設(shè)備異常。對此，我們懷疑該站10kV系統(tǒng)可能發(fā)生諧振。

2 10kV母線電能質(zhì)量帶電監(jiān)測情況

為了確認(rèn)10kV系統(tǒng)是否發(fā)生諧振，2015年1月26日～2015年2月6日，在變電站10kV PT二次電壓掛接便攜式電能質(zhì)量分析儀，在線監(jiān)測10kV PT二次電壓情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在2月5日3點37分～3點41分、7點12分～13分、9點5分～9點27分、22點28分～22點29分、23點51分～23點57分有接地異?，F(xiàn)象。以上各時段發(fā)生的異?，F(xiàn)象，每個時間段都會有幾次接地現(xiàn)象。而此同時變電站頻發(fā)“10kVI段母線接地 動作/恢復(fù)、10kVII段母線接地 動作/恢復(fù)、消弧線圈接地狀態(tài)動作/恢復(fù)”異常告警信號。

（1）每次接地時，電能質(zhì)量分析儀錄到事件波形如圖2所示（每次錄到的波形都差不多一樣）。

圖2 2月5日10kV母線電壓監(jiān)測記錄

圖2中，上面波形為瞬時值波形，下面波形為有效值的幅值波形，紅線為A相電壓、綠色為B相電壓、藍(lán)色為C相電壓、灰色為開口三角相電壓。從分析儀的錄波看出，發(fā)生異?，F(xiàn)象時，10kV母線電壓UA下降至約0V，同時UB、UC相電壓升高至約線電壓，開口三角電壓UL升高至約100V，三相電壓2-25次諧波分量基本為零，可初步判斷變電站10kV母線A相頻繁瞬間接地。

（2）查看變電站端#1消弧線圈2月5日選線動作記錄，共有26次選線動作記錄，其中10kV某乙線22次、10kV某丙線3次、10kV某丁線1次。

綜合2月5日變電站10kV母線電壓波形記錄及#1消弧線圈選線記錄分析，初步判斷10kV某乙線A相頻繁瞬間接地。

結(jié)語

從以上兩起10kV配電線路的故障案例中看出，充分利用便攜式電能質(zhì)量分析儀在線監(jiān)測和錄波功能，將為我們分析線路故障提供很大的幫助。儀器必須內(nèi)置存儲容量≥4GB，連續(xù)工作時間一周以上，能準(zhǔn)確測量電壓驟升、電壓驟降、過電壓、欠電壓、過電流發(fā)生時刻，持續(xù)時間，并能記錄發(fā)生驟變時刻的波形（發(fā)生前1個周期及以上，發(fā)生后3個周期及以上，每周期采樣256點及以上）。另外，我們必須結(jié)合電能質(zhì)量其他一般參數(shù)，如諧波、電壓偏差、電壓波動、閃變、三相不平衡等參數(shù)進(jìn)行全面的、綜合的分析，以正確判斷配電線路故障原因。

[1] DLT 1053-2007，電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督規(guī)程[S].

[2]肖湘寧.電能質(zhì)量分析與控制[M].北京：中國電力出版社，2004.

[3]吳書強.配電線路技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2004.

[4]郭謀發(fā).配電網(wǎng)自動化技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

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