某电厂110kV回路三相电流不平衡现象分析

2020-12-22周娟

设备管理与维修 2020年22期

周娟

（中国石油玉门油田分公司水电厂，甘肃酒泉 735000）

0 引言

电力系统中的三相电压或三相电流不平衡严重影响系统的运行。在传输线中，由于架空线与地面之间的不对称，使得线路正常运行时三相电压和电流参数不平衡，严重的不平衡度甚至会造成巨大的危害。例如，增加电网中的线路损耗，影响电气设备（如电机等）的正常运行，从而导致电机发热和振动，变压器磁通泄漏和局部过热，各种保护装置和自动设备误动作。

1 系统运行及异常情况

1.1 系统运行情况

该电厂目前运行着3 台发电机，其中1#和2#为发变组，1#主变、2#主变35 kV 侧与新35 kV 母线连接，2#主变110 kV侧与110 kV 甲母线连接，3#主变110 kV 侧与110 kV 乙母线连接、35 kV 侧与老35 kV 母线连接，新、老35 kV 母线之间有一联络线，110 kV 甲、乙母之间有1100#分段开关，整个网络形成环网状态。

1.2 异常情况

2019 年1 月28 日以前运行一直正常。1 月28 日0 时54分厂II 回路的B 相电流突然减小，厂Ⅰ的B 相电流相继增加，就地检查厂I 和厂II 两回路开关正常，电流互感器无异常，保护装置报“A 相TA 断线”、“B 相TA 断线”、“C 相TA 断线”，持续几小时后又恢复正常，相同现象连续几天相继出现。

2 数据统计及初步分析

2.1 数据统计

根据运行反应，通过数据调取，对110 kV 厂双回路电流出现三相不平衡，进行统计计算见表1。

从表1 看出，厂I 回路电流不平衡度在60%左右，厂II 回路电流不平衡度在150%左右，电流不平衡现象比较严重。

2.2 初步分析

在发生电流不平衡现象后，通过电气测试，测量出厂Ⅱ的121#开关接触电阻值较大。停电检查，没有放电痕迹；检查开关二次回路正常；SF6断路器内气体压力为0.6 MPa，符合设备厂家设计要求；检查开关操作机构，发现存在卡涩现象，对其开关机构的运动部件进行了润滑处理，消除卡涩现象；检查开关跳合闸机构，并对其接触行程进行调整，由原先的25 mm 进行调整了约2～3 mm，合、跳断路器确认其正常状态；对开关接触电阻进行试验测量，测量方式为开关每分合一次测量一次，测量数据均在行业标准35 μΩ 以下。

通过上述检查可以排除由于回路接触不良引起的三相电流不平衡的可能。

表1 不平衡电流及不平衡度

3 不平衡电流分析

3.1 三相不平衡常见原因分析

（1）大功率负荷的接入。随着越来越多类型电气设备的广泛应用，大功率设备正在逐渐增加，并且这些设备的打开和关闭时间是不规律的。当这些装置打开时，它们将破坏三相平衡状态，到关闭时又会返回平衡状态。并且，用户根据自己的需要增加大功率负载，这是无法控制的。因此，大功率设备的突然打开和不可控制的增加也是发生三相不平衡的原因之一。

（2）负载分配不均匀。三相不平衡最常见最合理的原因是负载分配不均匀，当A、B、C 三相负载不均匀分布时就会引起三相不平衡。在这种情况发生时，通过调整负荷分配的方法，将电流高的相上的负荷可以合理的转移到其他两相。

（3）用电负荷随机变化。用电负荷通常由单相负载为主，即使A、B、C 三相的负荷均匀分配，也无法保证连接到三相的电气设备同时开启或关闭。这种情况时，负荷随机变化无法预测的，根据三相电流曲线，A、B、C 三相电流有时一相电流大，有时两相电流大，没有规律性，在这种情况下，只有加装自动调节装置才可以解决。

（4）外力因素导致三相不平衡。外力因素也可能造成配电网中的三相不平衡，主要包括以下3 方面：①采集器和计量设备出现问题，采集的数据有明显的不平衡现象，但现场测得实际的电压和电流是正常的，可以检查采集器接线是否有松动等现象引起三相不平衡；②季节性因素和临时用电影响；③其他外力因素，如断线故障等。