低压配电台区三相电源缺相故障查找及处理

作者/王伟杰、孙璐、徐璇，国网山东省电力公司胶州市供电公司

低压配电台区三相电源缺相故障查找及处理

作者/王伟杰、孙璐、徐璇，国网山东省电力公司胶州市供电公司

三相电源出现缺相故障严重影响着电器设备的安全可靠运行，尤其是在低压配电台区，三相变压器运行的稳定与否关系到整个农村电网的正常工作。因此，一旦发生三相电源缺相故障，需及时对产生故障的原因进行查找与处理，并采取行之有效的预防措施，以保障人们的正常生产与生活。

低压配电台区；三相电源；缺相故障；查找及处理

引言

随着社会主义新农村的不断建设，人们的生活与生产水平都有了很大的提高，居住环境发生了显著改变，与此同时，各种大功率家电产品也逐渐受到人们的青睐。目前，由于单相供电方式会限制大功率产品的使用，因而为满足家用供电设备的需求，三相电源成为主要的供电方式。尤其是在低压配电台区，作为乡村电气化建设的重要组成部分，三相电源的正常工作直接关系到整个农村电网的安全稳定运行。基于此，面对低压配电台区三相电源缺相故障现象，及时对导致问题出现的原因进行查找与解决，对于确保农村电网科学、安全、规范运行具有非常重要的现实意义。

1. 低压配电台区三相电源缺相故障现象及查找

■1.1 低压配电台区三相电源缺相故障现象

三相供电方式是我国生活与生产供电的一种形式，由三个频率相同、振幅相同、相位依次互差120°的交流电势构成，其绕组方式包含三角形接法与星形接法两种。由此，三相电源缺相现象就是指供电中的一路电源线出现无电压或电压过低的现象，或者整个供电线路出现断路问题。因而，一旦发生这种问题，将会导致整个三相产品绕组出现过热现象，严重时将会使整个机组烧毁。从理论上讲，低压配电网中所使用三相变压器出口的三相负荷应保持平衡状态，因此，为保证低压配电台区三相变压器的正常运行[1]，必须确保三相电源的正常供电。一般来说，如果三相电源其中一相熔断器熔断，或接线松脱、接触不良，即发生缺相问题，都导致低压配电网三相负荷分配不平衡，三相电流发生不平衡现象，对低压配电网的正行运行造成一定的影响，增加整个低压线路的电能损耗，甚至烧毁整个机组。总之，低压配电台区如若出现三相电源缺相故障，及时进行故障查询与处理不可忽视。

■1.2 低压配电台区三相电源缺相故障查找方法

为快速有效查找三相电源缺相故障产生的原因，本文以一起三相电源缺相故障作为案例进行介绍，具体如下：

根据有关用户的报修情况可知：三相电源有电，但其电动机却出现了无法正常启动与运行的问题，而这时照明负荷的供电也是非常正常的。因此，运维检修人员到现象进行检修：首先，用氖管试电笔对三相电源进行测试，结果显示均有电；然后运用万用表对三相的电压进行检测，其中相X1的电压为228V，相X2的电压为225V，相X3的电压为222V，线X1X2的电压为425V，X2X3的电压为30V，X3X1的电压为422V。由此，可以总结出，三相电压显示正常，而出现异常的地方是线电压。此外，对低压配电台区的一处三相电源进行了查看，其中变压器的跌落式熔断器、低压熔断器以及开关都处于正常合闸的情况，而熔片也呈现完好状态。基于此，当将变压器关停后，检查综合配电箱，进而发现对综合配电箱中的总负荷开关进行调节，其只对相X3起到了控制作用，并将相X1与相X2烧坏。之后在将相X2与相X3紧密相连形成短路的条件下，直接将相X1与相X2接到综合配电箱上。这时，分离相X2与相X3至安全情况下，并对综合配电箱中的负荷开关进行更换，恢复至连接状态时，变压器正常供电，并各处电压均显示正常，因而排除故障。

在上述分析中，由于综合配电箱中的负荷开关相X1与相X2的触头被烧坏，且无同型号的开关，因而运维检修人员将相X1与相X2的引线直接连接综合配电箱的线桩头，而由于错误操作，导致二者直接相连形成了短路回路，所以，变压器恢复正常供电后，综合配电箱内相X2与相X3短路导致负荷开关X3被烧坏，进而相X3在这种情况下处于断开状态。就此故障查找结果显示，相X1正常，而X2与相X3同相[2]。

2. 预防低压配电台区三相电源缺相故障发生的有效措施

当三相电源发生缺相故障时，将会产生过流以致电机或三相变压器烧坏，由此，一种三相电源缺相保护装置对确保三相电机的稳定运行非常必要。由于三相电源缺相故障发生时，绕组中流过的电流要比正常运行时大，因此，依据此原理，添加相电源缺相保护装置后，不仅可检测出过大的电流信号，还可以将电动机从电源系统中切除，并发出警报，以保证整个电网系统的安全运行，也间接保护了运维检修人员的生命健康。

■2.1 热继电器兼作过载和单相运行保护

热继电器主要是通过运用电流热效应原理，将其与被保护的电动机串联，因而一旦电动机单相运行时电流增大，其内部的加热元件温度就会升高，便会将其检测出来，与此同时，温度过高弯曲后推动导板，出现导板上动等动作，进而将回路中的接触器线圈的三相电源切断，从而起到保护作用。目前，我国生产的热继电器在运行过程中具有延时特点，也就是说，如果加热原件上的电流与整个电动机的额定电流相同时，就不会出现任何行为；而当通过加热元件的电流不断加大时，热继电器动作的运行速度加快，时间变短，因此，这种延时性不仅能够保证电机的正常运作，还能够使其产生的单相电流过大时切断电机电源。总之，作为一种灵敏可靠的保护电器，选择合理的热继电器对整个三相电机的正常运行具有非常重要的价值。

■2.2 欠电流或过电流继电器保护

与热继电器工作原理不同，欠电流保护方式主要是利用欠电流与过电流继电器相互作用的效果，当电源断相一路的电流过大且大于额定值时，过电继电器开始工作，并切断电源主回路上的接触器，从而保护三相电源。

■2.3 零序电流单相保护

当三相变压器中的三相电流不平衡时，就会产生零序电流，进而起到三相保护的作用。其中，将三只电流互感器接入主回路中，而另一侧接入电流继电器，因此，当三相变压器运行时，三只电流互感器所产生的电势合为零，而二次回路中的电流也为零，这时，电流继电器是不动作的[3]；相对应的，一旦三相电流出现不平衡状态，三只电流互感器所产生的电势与二次回路中的电流也不为零，引致电流继电器发生动作，与主回路切断，最终达到保护目的。

图1 三相电源缺相保护电路图

■2.4 电机运行缺相双重保护电路

电机运行缺相双重保护电路是一种简单有效的自我保护方法，通过对电动机的控制电路进行常规改进，便可实现。一般来说，这种电路需要在电动机原有控制电路相X1与相X2添加一个交流接触器，即图1中KM2所示，这样就将三相电源引入到了整个控制电路中。基于此，当三相电机出现缺相故障时，即相X1或相X2出现缺失问题，交流接触器线圈KM2中就没有了电流，而导致与线圈KM1相连的触点KM2断开，线圈KM1发生失电现象，并与触点断开，由此，整个三相电机装置因无法运转而停止工作；同样，如果相X3出现了缺相问题，交流接触器线圈KM1失电并自动与触点断开，电机也无法运转。总之，这就保障了无论哪一个相出现缺相故障，都能起到保护电机的作用。

3 .结束语

综上所述，农村电网改造是新农村电气化建设的基础，而低压配电台区三相变压器的正常工作时加快农村电网改造的重要举措。基于此，为适应新农村电气化建设的新浪潮，正确认识三相电源缺相故障，并对缺相故障及时查找与处理，对于确保整个乡村电网的正常运行与维护非常重要。与此同时，在低压配电台区日常工作中，运维检修人员要严格按照三相电源缺相原理，加强三相变压器的日常管理与维护，提高自身安全意识与修复工艺水平，为促进新农村电力发展奠定坚实的基础。

＊ [1] 宋书伟.低压配电台区接地的几个误区[J].农村电气化,2011,(01):62-63.

＊ [2] 敬林.一起三相电源缺相故障查找处理[J].农村电工,2016,(12):67-68.

＊ [3] 董英瑞,杨金明.三相电源自然换相点检测方法的研究[J].电子产品世界,2011,（06）:17-19.