单芯电缆三相电压不平衡原因及处理

□□牛战国

单芯电缆三相电压不平衡原因及处理

Unbalance Voltage Treatment on Three－phase Single Core Cable

□□牛战国

1 事情起因

2007年12月7日6点5分,义煤集团水泥公司专用110kV变电站 （渑池电业局管理的徐庄110kV变电站）监控系统发现10kV系统母线有小电流接地信号，相电压严重不平衡，立即把水泥公司徐处线电源拉掉（变电所供引出四个回路，分别是：徐处线，徐窑线、徐水线和许传线），让水泥公司查找小电流接地信号原因。水泥公司组织人员检查徐处线，未发现任何故障，于10点45分恢复送电，小电流接地信号消失，所有设备运转正常。12月8日8点上述故障重又出现。水泥公司通过分段送电的办法把故障回路确定在从水泥公司徐传线转运站引出的矿山回路电源线上。该回路为电缆供电，全长4．2km，电缆型号为 3×YJV－8．7／10kV－1×185 的电缆。 因无试验设备，先后请5个单位10余位专业人员来共同研究处理该问题。

2 具体处理情况和检查结果

（1）在转运站送空电缆（不带负荷）出现线电压平衡（10．4kV ），相电压不平衡（相差最大 800V）。

（2）电缆全长直流耐压试验合格（电压37kV，泄露电流不超过 10μA）。

（3）抽出高压永磁断路器，对断路器打耐压试验，符合要求。

（4）更换电缆进线柜，送电后故障依旧。

（5）有时送电后，线电压平衡，相电压平衡。

（6）调整相序（A、C 相），送电后相电压有变化（调整前A相低，调整后A、B相低）

（7）测试电缆屏蔽层，段与段连接良好，端部接地良好。

（8）检查电压互感器与消谐柜，未发现问题。

（9）拆除过电压保护器，问题仍然存在。

（10）将三根电缆分别锯成五段，截断长度分别为2100m、750m、500m、650m、100m。 分段测试，结果如下：

a电缆各段分段试验检查未发现问题 （用2500V，10000MΩ绝缘测试仪测试）。

b转运站电气室不送矿山回路，其他配电柜正常线电压为 10．4kV，相电压为：A 相 5930V，B 相 6040V，C 相59800V。

送第一段2100m时，线电压不变，相电压显示如下：A相6090V，B相 6270V，C相 6160V。

三相电流分别为 A 相 1．1A，B 相 1．2A，C 相 1．1A。

送第一、二、三段3350m时，线电压不变，相电压显示如下：A相6140V，B相6330V，C相6200V。

电流 A 相 1．5A，B 相 1．6A，C 相 1．6A。

送第一、二、三、四段长度达4100m时，线电压不变，相电压显示如下：A相5590V，B相6260V，C相6110V。

送第一、二、三、四、五段长度达4200m时，线电压不变，相电压显示如下：A相 5730V，B相 6280V，C相6000V。

电流 A 相 2．2A，B 相 2．3A，C 相 2．3A（全部是只送电缆，负荷侧线拆掉的情况下）。

c试送电带负荷运转，各设备运转正常，三相电流平衡，线电压平衡，相电压不平衡（最高相差1200V，各设备无过负荷、过流现象）。

（11）采取电缆换相操作，结果如下：

a未调整时仪表显示电压

A:5300 B：6000 C：6370

b调整A、C两相

仪表显示为：

经过以上测试和试验，并咨询有关专家，大家认为从目前情况看，基本可排除电缆和配电设备元器件存在问题的可能，影响测量结果的原因应是感应电容，包括对地电容和相间电容，又因为三相电缆均敷设在电缆桥架内，且桥架全程接地较好，因而对地电容电容影响也可排除，惟一影响三相电压的应是相间电容的电容效应，原因如下：（1）从转运站至矿山的4km单芯电缆是平行铺设，且距离较长，相间距离时近时远，存在较大相间电容。（2）近一段时间以来，天气不断变化，不是下雨，就是下雪，造成电缆间介质的变化，引起电容的变化，因而对电缆电压的影响也不一样。经研究决定：将4km长三根单芯电缆组成紧贴的正三角形排列，并且每隔1m用12号铁丝扎牢。为避免铁丝损伤电缆绝缘，要求在铁丝与电缆间要垫上胶皮。我厂利用白天时间，从2007年12月18日至22日，对4km长电缆分段按要求进行了处理。送电后设备运转正常，线电压平衡，相电压最大相差50V以下,电流平衡。

3 运行状况

自2007年12月处理完毕投入运转后，经过2008年1月长时间风雪天和春夏阴雨天考验，三相电压不平衡现象再没出现，供电系统及厂内生产设备运行正常。

[1]余德文，毛大澎，卢兴远．河南省用电单位电气装置安装验收规程[S]．

[2]余德文，毛大澎，卢兴远．河南省用电单位电气设备运行规程[S]．

TM247．9

B

1001－6171（2010）02－0092－02

通讯地址：河南渑池义马煤业集团水泥有限责任公司，河南 渑池 472411；

2009－07－19；

赵 莲

通讯地址：1河南工业职业技术学院，河南 南阳 473009；2河南省计量科学研究院，河南 郑州 450008；

收稿日期：2009-02-11；编辑：吕 光

霍大勇（1967－），男，汉族，河南社旗人，高级工程师、副教授，工程硕士。专业方向为设备管理与维护、教育研究。