电压二次回路改进研究

徐济顺

摘 要：目前所运行变电站的电压并列回路仍需要运行人员手动并列。现如今绝大部分的变电站均为无人值班站，当出现某一段母线失压时，从监控后台发现到运行人员到站处理需要一定的时间。此时运行于该失压母线的线路保护受到影响，保护可靠性大大降低，而且计量也受到影响，这段时间将处于无计量的状态，对公司造成较大的损失。出于电网安全稳定运行的考虑，对电压并列回路改进进行深入研究。

关键词：电压并列 失压 保护 计量

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（c）-0033-02

在主接线形式为单母分段或者双母线的变电站均配置了电压并列装置。以主接线形式为单母分段的变电站为例，每一段母线配置一组电压互感器，正常运行时两组电压互感器运行，母联开关运行，但电压二次回路处于分裂运行。当某一段母线的电压互感器出现故障或者其二次绕组回路出现故障时，此时运行于该段母线的线路保护和主变保护将失去电压。然而需要运行人员发现且到电压并列装置处投入电压并列把手才能恢复电压。针对以上问题，对电压并列回路进行改进，由手动并列完善为自动并列，提高电网安全稳定运行。

1 改进需求分析

在不接地系统中，PT在运行中存在问题较多，PT烧毁、一次保险熔断等现象时有发生，其原因多种多样，如PT质量存在问题、避雷器与PT匹配不当导致雷击或操作过电压损坏设备、谐振等。而且海南地区空气潮湿，导致刀闸辅助接点故障、电缆绝缘下降等。不论一次设备故障或是二次回路故障都会造成二次电压失压或者电压异常，影响二次设备运行。总之，造成某一段母线电压三相失压或者电压异常的常见原因有以下几种，PT一次保险烧毁、PT本体故障、端子箱引至中控室电缆故障导致PT端子箱处空开跳闸、并列装置输出电压至各间隔电缆故障导致PT端子箱处空开跳闸等。

以I母为例，通过上图可以看出，当故障点存在于K1点或者K2点时属于输入并列装置之前的故障，K3点属于并列装置输出之后的故障。

通过上述分析，改进后的电压回路需满足以下要求：（1）在某一段母线的二次电压低于某一定值时，能够自动起动并列回路，将正常段的母线电压并列至失压母线电压上；（2）不能将正常段的电压并列至故障点上，从而造成全部失压，导致故障扩大。

2 改进方案

针对所提出要求以下为改进后的电压回路，如图2所示。

在常规电压回路的基础上加装1YJ～6YJ共6个低电压继电器，其电压取PT并列装置重动后的输出电压，PT并列装置输出电压经3ZKK、4ZKK后成为I、II母母线电压。

在常规电压重动的基础上串入1YJ、2YJ、3YJ低电压继电器的常闭接点作为I母电压重动，串入4YJ、5YJ、6YJ低电压继电器的常闭接点作为II母电压重动。

分别将1YJ、2YJ、3YJ低电压继电器的常开接点串联，4YJ、5YJ、6YJ低电压继电器的常开接点串联后并至QK把手并列接点以作自动并列之用，1YJ～6YJ低电压继电器常闭接点分别并至解列接点以作自动解列之用。

在电压失压时，说明该电压回路存在故障，为了防止将另一段母线的正常电压并列到故障回路上，在起动自动并列的时候应该切除故障电压回路。无论K1点或是K2点故障都会造成1YJ～3YJ低电压继电器处单相或者三相失压，此时1YJ～3YJ低电压继电器动作，其常开接点闭合，在分段开关及其两侧刀闸处于合位时启动电压并列继电器BJ，即可实现电压自动并列。与此同时1YJ～3YJ低电压继电器常闭接点将I母重动回路断开，将并列的电压限制在PT并列屏I母电压端子处。从而避免将正常段电压并列至故障回路上。当故障点存在于K3点时，常规的电压回路将会导致1ZKK空开跳闸，从而导致I母电压失压。改进后的电压回路通过增加3ZKK空开，在K3点故障时3ZKK跳闸，1YJ～3YJ低电压继电器仍采到正常电压，避免了1YJ～3YJ低电压继电器失压，从而将正常段电压并列至故障回路上。

3 创新点分析

（1）常规的电压并列回路需要运行人员手动或者后台遥控并列，经过改进后的电压并列回路在某一段母线电压失压时，可以自动并列到正常段母线电压回路上运行。在本段母线电压恢复至正常时，又能自动解列。

（2）当PT端子箱处空开跳闸时，说明空开至中控室PT并列装置这段线路可能存在接地或短路故障。如果进行并列，有可能将正常运行的电压回路并列到故障点上，造成正常全站二次电压失压。经过改进后的回路，在并列之前已将该段回路断开，从而避免出现并列到故障点的情况。

（3）常规电压回路在并列装置输出各支路出现故障时，在各支路空开下端故障时跳支路电压空开，故障范围小，故障点明显。当故障点在各支路空开上端时，将跳PT端子箱处空开，故障范围较大，故障点不易查找。改进后的電压回路并列装置输出电压增加空开后，在各支路故障时避免跳PT端子箱处空开，故障范围明显，亦可防止电压将正常段电压并列至故障回路上。

（4）当一组PT需要检修时，需要运行人员手动将并列把手切换至并列位置，然后断开PT端子箱处空开，最后拉开刀闸，然而在把手切换至并列时存在两组PT并列运行。经过改进后的并列回路，运行人员无需切换并列把手，可以直接断开PT端子箱处空开，此时低电压继电器判别无压后常闭接点闭合，起动并列回路，这样可以省略操作步骤，也可有效防止由于运行人员漏操作引起的该段母线二次电压失压。

4 结语

然而统计数据表明，电压回路故障里面绝大部分故障属于输入并列装置之前的故障，其中最为常见于PT一次保险烧毁导致电压异常，对保护和计量造成较大的影响。经过改进后的电压回路运行稳定，节省大量的人力物力，对设备的安全稳定运行提供了保障。

参考文献

[1] 电力工程电气设计手册（上、下册）[Z].

[2] SDJ 6-76，继电保护与自动装置技术规程[S].

[3] 李俊年.电力系统继电保护[M].中国电力出版社，1993.