母线的异常运行分析及处理

文必胜

(四川广安电业局，四川 广安 638000)

0 引言

母线的正常运行是指母线在额定条件下，能长期、连续地汇集和传输额定功率的工作状态。母线的电压安全等级取决于支持绝缘子的绝缘水平。因此，母线在正常运行时，支持绝缘子和悬式绝缘子应完好无损、无放电现象;软母线弧垂符合要求，相间距离应符合规程规定，无断股、散股现象，硬母线应平直，各电气距离满足规程要求;母线通过额定电流时本身温度不超过70℃。下面就母线的异常运行情况进行分析。

1 母线过热

母线过热的主要原因有:母线容量偏小;联接处联接螺丝松动或接触面氧化，使接触电阻增大;母线严重过负荷;母线连接处接触不良，母线与引线接触不良。

当接触不良或接触电阻加大时，会使母线局部过热。当运行中的母线过负荷或母线容量偏小时，会造成母线大面积过热。

母线是否过热，可通过红外线测温仪测量母线的温度来判断。当发现母线过热时，对于过负荷引起的过热，应尽快汇报调度，请求倒母线或转移负荷;而对于局部过热的问题，应在汇报后加强监视，尽快处理;若发现发热严重甚至局部发红的情况，应立即停电，做好安全措施，待处理好后再恢复运行。

2 硬母线变形

硬母线产生变形有2方面的原因:外力造成机械损伤和母线通过较大短路冲击电流所产生的电动力的作用。

硬母线变形后，原来相与相、相对地带电安全距离改变，可能造成相间短路或接地。因此，当发现硬母线变形时，一方面要及时汇报调度请求处理，另一方面要尽可能找出导致母线变形的原因，以利于消除缺陷。

3 母线绝缘子破损

母线用什么电压等级安全，取决于绝缘子的绝缘水平。因此，绝缘子一旦破损，会造成母线接地或相间短路，严重时可能因绝缘子击穿放电而将母线烧坏和烧断。值班员应加强对运行中母线绝缘子的巡视，当发现有放电、裂痕等异常情况时，应及时申请停电处理。在母线退出运行前，应加强对破损绝缘子的监视。

4 母线电压不平衡

在母线电压不平衡时，一般情况下将有接地信号出现和报文、音响报警。母线电压不平衡的原因主要有3个方面。

4.1 输电线路单相金属性接地或非金属性接地故障

在小电流接地系统中，对于正常运行的、对称的三相系统:当任何一相绝缘受到破坏而接地时，各项对地电压将改变，对地电容电流也发生变化，中性点电位不再为零，其对地电压值视故障点的接地情况而异。当发生完全金属性接地时，接地相对地电压为零，其余两相对地电压升高倍。当发生非金属性接地时，接地相对地电压大于零而小于正常相电压，其余两相对地电压大于正常相电压而小于正常线电压。当发生间歇性接地时，接地相电压时增时减，非故障相电压时减时增或有时正常。当发生弧光接地时，非故障相的相电压有可能升高到额定电压的2.5 ～3.0 倍。

4.2 电压互感器一次、二次熔断器熔断

当电压互感器一次侧熔断器熔断一相时，熔断相的接地电压显示为零，其他两相正常或略低，电压回路断线信号动作，功率表、电能表读数不准确。当用电压切换开关切换时，三相电压不平衡，接地信号动作(电压互感器的开口三角形绕组有电压33 V)。

当电压互感器二次侧熔断器熔断一相时，熔断相的接地电压表指示为零，其他两相电压表的指示数值不变，电压断线信号动作，功率表、电能表读数不准确。当电压切换开关切换时，三相电压不平衡。

4.3 母线出现假接地现象

空载母线或线路由于三相对地电容、电流不平衡，有可能出现假接地现象。

5 母线电压消失

母线电压消失是变电所和电网最严重的故障之一，一旦发生这类故障将会造成大面积停电。

5.1 引起母线失压的主要原因

(1)母线绝缘子和断路器靠母线侧套管绝缘损坏或发生闪络故障造成。

(2)母线上所接电压互感器故障造成。

(3)各出线电流互感器之间的断路器绝缘子发生闪络故障造成。

(4)连接在母线上的隔离开关绝缘损坏或发生闪络故障造成。

(5)母线避雷器、绝缘子等设备故障造成。

(6)二次回路故障造成。

(7)线路故障但线路保护拒动或断路器拒跳，越级跳闸造成。

(8)人员误操作或误碰造成。(9)上一级电源消失造成。

5.2 母线失压的现象

(1)事故告警，监控后台机和保护屏发“母差动作”、“掉牌未复归”、“电压回路断线”等报文及声、光信号。

(2)该母线电压表指示为零。

(3)设有母线保护的母线保护屏保护动作信号灯亮。如果是低压母线或未专设母线保护的母线发生故障，则由主变压器后备保护断开主变压器(电源侧)相应开关。

(4)该母线的各出线及变压器负荷消失(电流表、功率表指示为零)。

(5)该母线所供的站用电失电。

在母线电压消失时，运行人员应根据仪表指示、信号掉牌、继电保护和自动装置的动作情况以及电压消失时的外部迹象，来综合判明母线电压消失的故障原因和故障性质。在判断母线失压时应排除电压互感器二次断线及监控后台机死机的因素，以免造成误判。

5.3 母线电压消失的处理方法

(1)母线失压后，巡视人员应立即进行检查，根据仪表光字牌指示、信号掉牌及断路器位置判断事故情况，发现放电、闪络或其他故障后应迅速隔离故障点。在站用电失去时，先倒站用电，夜间应投入事故照明并及时汇报值班调度员。

(2)找到故障点但不能很快隔离的，若双母线中的一组母线故障，应对故障母线上的各元件进行检查，确保无故障后冷倒闸至运行母线并恢复供电，联络线要防止非同期合闸(根据母线保护设备的具体形式或规程要求，决定是否变动母线差动保护的运行方式)。

(3)找不到故障点时，用外来电源对故障母线试送电。对于发电厂母线故障，若电源允许，可对故障母线进行零起压。

(4)若主变压器故障越级跳闸，应断开主变压器两侧断路器进行检查处理。

(5)若因高压侧母线失电而使低压侧母线失电，只要低压侧母线无故障特征，就可以合上分段母联断路器，先在短时间内恢复供电，再检查处理高压侧母线失电事故。

(6)主变压器低压侧断路器跳闸造成母线失压后，巡检维护人员应对该母线及各出线间隔的电气设备进行详细检查并报告值班调度员，断开连接于该母线的所有断路器。

(7)若非本站母线故障或主变压器保护误动，则一般为线路故障时其断路器或保护拒动所致。在断开有保护信号动作的线路断路器后，可恢复对停电母线送电。若无法判明故障线路，则在拉开所有断路器后合上母线进线断路器，对母线进行充电，然后逐条线路进行试送。若送到某条线路又使进线断路器跳闸，则说明该回线路为故障线路。在手动切除该回线路后，再合母线进线断路器，使母线带电，接下来就逐条线路恢复送电。试送时要注意，试送的断路器必须完好，继电保护必须完备，母线差动保护或主变压器后备保护有足够的灵敏度，必要时可缩短主变压器后备保护的时间，以保证灵敏度和选择性。

(8)若母线短路或因母线到断路器间的引线段发生短路而引起母线电压消失时，其外部迹象除表计反映短路现象(如仪表剧烈摆动、光字牌亮)外，在故障地点还会有爆炸声、冒烟、起火等现象，可能使连接在故障母线上的主变压器的断路器及线路断路器跳闸以及出现开关变位、喇叭响等报警信号。此时应首先检查故障情况及地点，将故障母线切离运行，恢复其他设备供电并汇报调度，等候处理。在处理母线电压消失故障时，切忌忽视对母线本身的检查，严防因母线本身故障没被发现而对故障母线再次充电。

(9)若现场检查找不到明显的故障点，则应根据母线保护回路有无异常、直流系统有无接地等情况判断是否是保护误动引起，若系保护回路故障引起，应汇报调度及上级有关部门处理;若保护回路也查找不出问题，应按调令进行处理，可考虑由对侧变电站对故障母线试送电，进一步查找。

(10)对于双母线变电站，当母联断路器或母线上电流互感器故障，可能造成2条母线均跳闸，此时，运行人员应立即汇报调度，迅速查找出故障点，隔离故障，按调令恢复设备正常供电。

(11)当确定失压非本站母线或主变压器故障所引起时，通常可判断是由于系统电源中断引起，此时可保持本站设备的原始状态不变或按调度命令执行。

(12)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)故障时，必须查明原因，同时将故障点隔离或修复后对GIS送电。

6 结束语

母线事故是变电所乃至电力系统最严重的事故之一，它的发生会造成大面积停电，给电力系统运行带来严重不安全因素，还可能引起系统稳定的破坏，造成严重后果。通常情况下，当母线上发生故障时，母线本身的母线保护或主变压器的后备保护动作，能快速地切断母线故障。一般说来，单母线不采用专门的母线保护，利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。当双母线同时运行或母线分段单母线时，供电元件的保护装置不能保证有选择性地切除故障母线，因此，应装设专门的母线保护。

为了防止母线故障的发生，除了对母线的定期维护和预试外，值班员还应加强母线的巡视，发现问题应果断处理;在负荷高峰期，加强对母线及母线上所属设备的红外线测温监视;调度还应根据负荷曲线，及时调整运行方式，防止母线过负荷;值班员应做好当值事故预想，并有针对性的组织反事故演习;认真学习母线事故处理预案，提高事故处理水平，确保母线安全、可靠地运行。

［1］何宁.电气设备及运行维护［M］.北京:中国电力出版社，2010.

［2］陈家斌.电气设备运行维护及故障处理［M］.北京:中国水利水电出版社，2003.

［3］卢文鹏.发电厂变电站电气设备［M］.2版.北京:中国电力出版社，2007.

［4］支叶青.继电保护及自动装置［M］.北京:中国电力出版社，2010.

［5］岳国庆.母线故障分析及其防范措施［J］.山西煤炭，2006(2):48－49.

［6］王世珍.电网调度运行技术［M］.沈阳:东北大学出版社，1997.