35千伏母线电压不平衡的案例分析
某110千伏变电站35千伏#5母线电压不平衡告警，三相电压分别为20千伏、23千伏、20.8千伏，不平衡率14%，同时伴有接地告警。
调度人员进行线路试拉查找故障点，依次拉开了35千伏 I回线、 II回线、III回线，最后拉开35千伏 III回线时，告警消失。初步判断为35千伏 III回线接地，并通知线路人员巡线。
经巡线，巡线人员未发现III回线路有接地情况。考虑35千伏 III回线供电终端为某水厂#1母线，遂通知水厂进行接地故障自检。经排查发现水厂厂内也未发现有接地故障。
35千伏 III回线供电终端为水厂#1母线，水厂#1母线承载35千伏取水I回和取水II回两条线路，均由电缆（1.1km）敷设至泵站。水厂当日运行方式为取水I回线路运行、取水II回线路冷备用。
为缩小停电范围，水厂申请县调合上35千伏 III回线，并进行厂内线路试拉，经试拉发现：35千伏取水I回电缆线路为引起母线电压不平衡及接地告警的原因。
通过试拉线路过程，引起母线电压不平衡问题的原因集中在了水厂35千伏取水I回电缆线路处。
1、对水厂至#1泵房电缆以及相关开关、避雷器等进行高压试验，未发现异常，对水厂试送电，电压不平衡故障未消失。
2、水厂送电，先送至#1泵房电缆，无负荷，35千伏#5母线电压不平衡故障存在，断开#1泵房电缆；送#2泵房电缆，无负荷，35千伏#5母线电压不平衡故障存在；将#1、#2泵房电缆全部送电，无负荷，35千伏#5母线电压电压平衡，电压为21.4千伏，故障现象消失。
因此，35千伏#5母线在送电水厂引起电压不平衡现象的原因不在于新建高压电缆上，而在于水厂35千伏系统的运行方式上，现象如下。
35千伏母线电压不平衡的主要原因有以下几种：
1.系统接地
2.线路断线
3.铁磁谐振
4.PT二次回路异常
在本例中，造成35千伏#5母线电压不平衡的原因为铁磁谐振。在35千伏#5母线PT对地电感与系统对地电容匹配的情况下，由于只带PT的空母线突然合闸，会导致PT出现很大的励磁涌流，引起PT铁芯饱和，使其三相对地导纳不对称，发生铁磁谐振。
水厂#1泵房或#2泵房电缆分别单独空载投入运行时，#1泵房或#2泵房电缆有较大的对地电容，正好满足35千伏#5母线铁磁谐振条件，发生铁磁谐振，谐振现象表现为A、C两相电压降低为20千伏，B相电压升高23千伏，正常电压为21.4千伏。使35千伏系统中性点偏移，开口三角有电压，图2为中性点偏移，电压不平衡的示意图。
中性点偏移产生电压不平衡示意图
在水厂#1泵房、#2泵房电缆同时投入运行，或#1、#2单独运行但带有负荷的情况下，系统电容电流增加，打破了铁磁谐振条件，系统电压正常，三相对地电压为21.4千伏，开口三角无电压。
5号母线在送电水厂时，出现电压不平衡现象原因为5号母线电压互感器的参数与系统各相对地的电容参数配合不当引起的，当系统增加线路送电，增大系统电容量，使互感器一相或两相励磁电流突然增大而饱和，响应电感减小，与系统对地电容组成串联谐振回路，产生谐振过电压，出现三相电压不平衡。
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