110kv智能变电站PT合并单元配置情况分析

梁威威 农艳奎

摘 要：文章着重对晋城地区目前已投运的110kv智能变电站PT合并单元的配置情况、存在问题进行了分析讨论，并提出了相应的改进措施。

关键词：智能变电站；PT；合并单元

引言

我国电力工业正面临着新的形势，能源发展格局、电力供需状况、电网发展方式正在发生着深刻的变化。加快建设以特高压电网为骨干、各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，努力实现着我国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越，为经济社会又好又快发展提供强大支撑。

智能变电站是建设坚强智能电网的重要组成部分，基于IEC61850标准的智能变电站将变革传统的变电站运行、检修模式，同时电子式互感器、智能化保护测控、监控系统、智能状态检测系统等新设备、新技术的应用为电网带来新的机遇和挑战。

在智能变电站中，合并单元承担着对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔级设备使用功能。除此之外，PT合并单元还有实现母线电压并列功能。

在晋城地区所有110kv智能变电站设计中，110kv部分大多采用单母分段的接线方式，所有与110kv电压相关的保护、测控、计量等二次设备的电压采样均采自110kv母线合并单元，而110kv母线合并单元为单套配置，这样一来保护装置的双重化、或双套配置的作用就被大大削弱，假若110kv母線合并单元故障，则所有与110kv电压相关的保护、测控、计量等二次设备均无法正常工作，这就很有可能导致全站一次设备因此紧急停运。

现对晋城地区已投运的几个智能变电站PT合并单元的配置情况进行简单的介绍和相应的分析讨论。

1 单套PT合并单元的配置情况及存在问题

在110kv米山智能变电站中，110kv母线采用的就是单母分段的接线方式，拥有两段110kv母线，每条母线都配有一套PT，但是两个PT公用了一套PT合并单元。每段母线各自的PT二次电压通过电缆全部接到了这一个PT合并单元中，由该PT合并单元再将各段母线的二次电压值进行光电转换，由光缆通过其它相应间隔的合并单元级联到相应的保护测控装置。同时该PT合并单元还要实现电压并列功能，两段母线的PT隔离开关、分段断路器、分段隔离开关等相关信号也都由电缆直接传输到该合并单元，来满足电压并列的相应逻辑条件。

如此一来，全站的110kv电压全部都得依靠这一个PT合并单元采集，如果这个PT合并单元发生故障需要退出运行的话，那全站就都无法采集到110kv母线电压，包括主变保护、110kv线路保护以及测控装置，也就是说，一旦PT合并单元出现故障，就必须全站停电进行处理，大大降低了安全运行的可靠性。

2 双套PT合并单元的配置情况及存在问题

在110kv香山智能变电站中，110kv母线也采用的是单母分段的接线方式，但是PT合并单元增加为两个，即每段母线上都配备有PT合并段元。由于PT合并单元还具备并列功能，要实现两组电压的并列功能，就必须将两组电压接到同一个合并单元上。PT合并单元再将母线电压通过各个间隔的合并单元传输到保护装置。而且每个间隔的合并单元只能接受来自一台PT合并单元的母线电压。所以在该变电站中，两段母线的二次电压都通过二次电缆引到了I母PT的合并单元上，I母PT的合并单元再将两组电压通过光缆传输到其他各个间隔的合并单元。II母PT合并单元只是一个备用装置，配备它的目的就是当I母的PT合并单元无法使用时，可以将II母PT合并单元投入使用。在实际运行中，II母PT合并单元并没有采集母线电压，只是起到了传输II母PT刀闸位置信号和遥控刀闸的功能。全站的110kv母线电压就仍然是能通过I母PT合并单元来传输，电压并列功能也由I母PT合并单元来实现。

在香山站这种配置方式中，当I母PT合并单元出现故障退出运行时，仍然会出现全站就都无法采集到110kv母线电压的情况，而如果要将II母PT合并单元投入运行的话，还需要厂家人员到现场配合下装相应的配置文件，需要的时间较长。所以，在这种方式下仍然会出现全站停电的情况，而且停电时间会较长，运行可靠性仍然得不到保障。

3 改进方法

建议配备两套PT合并单元，两套合并单元都分别采集两端母线电压，1#主变A套保护、2#主变A套保护和1#线路保护的电压从1#PT合并单元采集，1#主变B套保护、2#主变B套保护和2#线路保护的电压从2#PT合并单元采集，结构图如图1所示。

由于110kv智能变电站的主变保护都是双套配置，即保护装置与合并单元都为双套，那么就可以将两套保护的母线电压分别取自两套PT合并单元，例如A套保护的母线电压取自I母PT合并单元，B套保护的母线电压取自II母PT合并单元，这样的话即使有一套PT合并单元出现故障的话，只有一套保护受影响，可以将这一套退出运行，而另一套不受影响，可以正常运行，这样主变仍然有保护，无需停运，增加了运行的可靠性。

110kv线路保护一般为单套配置，但是对于单母分段接线方式的变电站，应至少有两条110kv线路，这样的话可以采用两条线路的保护分开配置的方法，即1#线路采集I母PT合并单元的电压，2#线路采集II母PT合并单元的电压。这样的话如果有一台PT合并单元退出运行，仍然能够保证有另一条线路可以正常运行，为全站提供电源点，不至于因为没有电源点而全站失电，也增加了运行的可靠性。

两套PT合并单元都可以实现电压并列功能，只需将两段母线的PT隔离开关、分段断路器、分段隔离开关等相关信号也都分别传输到两套合并单元，来满足电压并列的相应逻辑条件即可。两套PT合并单元的并列逻辑互不影响。

4 结束语

在智能变电站中，合并单元有着非常重要的作用，但是作为伴随着智能变电站新出现的技术，在许多方面还有很多不成熟的地方有待改进，文章就110kvPT合并单元的配置情况进行了分析并提出了相应的改进措施。

参考文献

[1]冯军.智能变电站原理及测试技术[M].北京：中国电力出版社，2011，5.