改进牵引变电所母线压互监测电路的探讨

甘永忠，黄 旗

改进牵引变电所母线压互监测电路的探讨

甘永忠，黄 旗

从提高变电所母线压互电气回路运行可靠性出发，分析了既有压互工作、监测电路在实际运行中的缺陷和不足，提出相应的改进方案，使得主、备用压互回路的运行状态均得到实时、有效地监测，在发生异常时发出告警信号，并分别讨论了针对既有变电所、新建变电所及变电所“无人化”发展的改进设计方案。

变电所；母线；电压互感器；PT断线

0 引言

牵引变电所母线为分段设计时，各分段均设有电压互感器（以下简称压互）。在不分段运行的情况下，一般只投入一组压互，另一组备用。备用压互回路应保证完好，在运行压互故障或其他情况下要求具备随时投运的条件。运行的压互回路发生故障时可依靠保护装置的“压互断线告警”功能对其进行监测，但对备用压互目前只能依靠人工定期检查、测量的方式，该方式必然存在中断监测的问题，这不仅增加了管理及作业的负担，也不利于设备的安全运行和实现“无人化”发展要求。另外，在运行和备用回路间切换存在短暂“失电”过程，可能导致保护装置误动。因此，有必要对其工作电路进行改进，以实现可靠、完善和有效的运行、监测功能，提高设备运行的可靠性。

1 压互回路工作方式

目前，典型压互回路的电路原理如图1所示，压互转换开关多采用双工位或三工位万用开关，少数也有采用4只空气开关的。

对该电路多年运行中发生的问题进行分析，发现主要存在如下缺陷：

（1）在运行、备用压互回路间切换存在短暂的“失电”过程，可能导致母线断路器“低压启动过流保护”、电容断路器“失压”保护误动。

（2）备用压互目前只能靠人工定期检查、测量的方式，存在中断监测的问题，为了加强监测，只能一味地增加人工作业频次，这不仅增加了作业及管理的负担，也不利于设备的安全运行和实现设备运行“无人化”的发展要求。

图1 牵引变电所压互回路典型电路原理图

2 压互二次电路改进方案

2.1 既有电路增设监测告警回路

（1）增设监测电压表。在设备盘面上增设监测电压表，对全部压互回路进行监测，方便实时巡视、检查，不需专门测量，值班人员能够方便、及时地发现回路故障。

该方案简单、可靠，易于实现，在有人值班场所完全满足需要，即实现了对设备状态的有效监测，又消除了工作人员频繁测量带来的作业负担和安全风险。

（2）增设监测告警回路。在增设监测电压表的基础上，增加电压继电器用以判断回路状态，并接至告警回路，实现“压互断线”实时告警功能。如果将该告警信号纳入远动系统，便可实现远程管理，实现“无人化”管理。

该方案功能较为完善，实现了电压监测、告警功能，满足“远程”管理的条件，适用于无人值班的场所。

图2为压互二次增设电压监测、告警功能的电路原理图，为简化起见，监测、告警回路只画出1条，实际应为4条。

图2 牵引变电所压互回路监测、告警电路原理图

2.2 利用综自系统实现综合监控

在综自系统的保护、测控装置中，一般均有冗余的电压采集回路，通过对既有电路的改进，保持主用压互回路工作方式不变，将备用压互回路接入装置的冗余回路（图 3），并进行相应的系统设置和通讯设置，实现回路的监测、状态判断及告警功能。为方便区分，可在备用回路告警信息中增加“备用”字样。这样便可实现对运行、备用压互回路的不间断监测，工作人员在接到告警信息后，结合电压检测或前述的电压表监测指示，可明确判断故障回路，及时处置。

该方案硬件接线简单，具有如下优点：

（1）不需要增加新的装置和元件，只对电路接线稍做改进，对综自系统进行相应设置，便可在既有的综自系统实现对运行、备用压互回路完善的监测、告警功能。

（2）通过综自系统和远动系统配置，在当地、远程均方便实现监测、告警功能，有利于设备“无人化”运行。

（3）通过对测控装置内部编程、配置，可以实现运行、备用压互回路的自动切换功能。

图3 保护测控装置监测原理图

运行、备用压互回路监测、告警及自动切换工作逻辑如图4所示。

图4 压互回路监测、告警及自动切换逻辑图

既有综自系统中，多数厂家的测控装置均有冗余的电压采集端子。如补偿电容保护测控装置有冗余的“差压”回路，主变后备保护测控装置有冗余的“中性点电压”回路等，改造时可灵活应用，在新的综自系统中，可将其设计为标准配置。

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3 结语

本文所述的牵引变电所压互回路电路结构及工作方式改进方案，在对设备改动工作量很小的情况下，完善了设备运行功能，减少了人工检测作业工作量及安全风险因素，降低了运行、管理成本，也方便纳入系统远程管理，有利于实现变电所“无人化”运行。在既有设备改造中，多种方案可根据实际需要灵活运用。

[1] 陈小川.铁路供电继电保护与自动化[M].北京：中国铁道出版社，2010.

Starting from improving the bus bar potential transformer electrical circuit reliable operation of substation, analyzes the defects and insufficiencies of existed potential transformers and monitoring circuits in their actual operation, proposes relative improvement program to execute real-time and effective monitoring of running state of main and standby potential transformer circuits, the warning alarm will be signaled once there is any abnormality; and discusses respectively the design schemes for improvement of existed substation and newly built substation as well as development of unmanned substation.

Substation; bus; potential transformer; PT disconnection

U224.2+4

：B

：1007-936X(2015)03-0005-02

2014-08-10

甘永忠.兰州铁路局供电处，高级工程师，电话：13619330118；

黄 旗.兰州铁路局嘉峪关供电段，工程师。