低電壓法在變電站交流回路正確性檢查中的應(yīng)用

楊立民　張博　連海娜

摘要：目前，在變電站新建改造施工中，對于變電站交流回路系統(tǒng)正確性的檢查缺乏有效的試驗(yàn)方法。文章提出了一種新的方法用于變電站交流回路的正確性檢查，以達(dá)到在成本較低的情況下實(shí)現(xiàn)對交流回路全面檢查的目的。

關(guān)鍵詞：變電站；新建改造施工；交流回路；低電壓法；電流互感器；電壓互感器 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM645 文章編號：1009-2374（2015）29-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.029

1 提出背景

變電站交流回路系統(tǒng)是指電流互感器、電壓互感器、電纜、端子箱、屏柜內(nèi)端子排、接線、交流采樣模塊等一次和二次設(shè)備的聯(lián)接組合。

在實(shí)際工作中，由于設(shè)計(jì)、設(shè)備、人員技術(shù)水平等各種因素的影響，變電站交流回路系統(tǒng)可能會出現(xiàn)各種問題，其中任何一種都會給設(shè)備正常運(yùn)行帶來隱患，引發(fā)事故甚至嚴(yán)重事故。在施工中經(jīng)常發(fā)生的情況有電壓回路相序錯(cuò)誤、電壓回路極性錯(cuò)誤、開口三角電壓回路接線錯(cuò)誤、電壓回路斷線、電流互感器極性接錯(cuò)、電流互感器相序錯(cuò)誤、電流互感器變比與要求不符、電流回路二次開路等。

2 相關(guān)規(guī)程

針對新建變電站交流電壓電流回路中常出現(xiàn)的問題，現(xiàn)有規(guī)程對其做了以下規(guī)定：（1）在新建變電站的電流互感器設(shè)備及二次回路投運(yùn)前，應(yīng)進(jìn)行交流電流回路正確性檢查試驗(yàn)，檢查電流回路極性、變比的正確性；（2）在新建變電站的電壓互感器設(shè)備投產(chǎn)前，應(yīng)進(jìn)行交流電壓回路正確性檢查試驗(yàn)，檢查電壓回路極性、變比正確性；（3）調(diào)試單位負(fù)責(zé)逐線核對交流電流電壓回路接線極性、變比及保護(hù)范圍的正確性，確保電流回路無開路、電壓回路無短路，并組織對交流電流電壓回路進(jìn)行檢查試驗(yàn)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析，得出回路是否正確的結(jié)論。

3 現(xiàn)有試驗(yàn)方法

由于電壓、電流互感器二次回路接線正確對新建變電站施工的重要影響，在實(shí)際施工中，通常會分別對電壓和電流回路的正確性采取相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證。

3.1 電壓回路的檢查

檢驗(yàn)電壓回路的方法有兩種：一種是在設(shè)備帶電前，調(diào)試人員在電壓互感器端子箱斷開PT側(cè)連片，在二次施加額定電壓后檢測屏柜電壓，以此對電壓回路接線正確性進(jìn)行檢查。此種方法對端子箱到互感器之間的接線無法檢查到，同時(shí)也無法檢查到電壓互感器二次側(cè)的接線、極性的錯(cuò)誤，試驗(yàn)設(shè)備搬遷的工作量大、耗時(shí)長，也缺少對整體系統(tǒng)的檢驗(yàn)。另一種是在首次帶電過程中，對電壓回路進(jìn)行檢查測量。但是在變電站帶電過程中進(jìn)行檢查，一旦電壓二次回路有短路或錯(cuò)接，便會延誤投運(yùn)，嚴(yán)重的有可能會造成設(shè)備損壞，故在實(shí)際施工中不宜采用此種方法。

3.2 電流回路的檢查

目前在現(xiàn)場應(yīng)用中，一般采取三步來完成對電流回路的檢查：（1）采用直流電池法進(jìn)行CT極性試驗(yàn)，即“點(diǎn)”極性的方法來校驗(yàn)電流互感器及其二次回路的極性；（2）采用升流器在一次進(jìn)行通流試驗(yàn)，來校驗(yàn)電流互感器的變比及其二次回路的正確性；（3）在首次帶電運(yùn)行過程中，對電流回路進(jìn)行帶負(fù)荷的測量檢查。“點(diǎn)”極性，是檢驗(yàn)CT極性為加極性還是減極性的重要方法。進(jìn)行試驗(yàn)前，先將一節(jié)1.5～3V的干電池兩極用試驗(yàn)線與CT一次側(cè)兩端分別相連接，但其中一極暫時(shí)不相連，母線側(cè)接電池負(fù)極；將指針式萬用表接入CT二次側(cè)，打在直流檔。試驗(yàn)時(shí)，用干電池的一極去“點(diǎn)”CT的一次繞組并立刻“起”，同時(shí)觀察萬用表的指針偏移。若在“點(diǎn)”時(shí)指針偏移，即“正啟”，說明CT為減極性；相反若在“起”時(shí)產(chǎn)生偏移，即“反啟”，則說明CT為加極性。

4 低電壓法

由于現(xiàn)有試驗(yàn)方法存在的種種問題，為了解決實(shí)際施工中電壓電流回路正確性檢驗(yàn)的問題，以下探討一種新的技術(shù)方法，以一座兩卷變的110kV變電站的測量數(shù)據(jù)為例，綜合說明此方法的應(yīng)用。

試驗(yàn)所需儀器包括測量電壓數(shù)值的萬用表1塊、多功能高精度三相鉗形相位表1塊、交流電壓表2塊、交流電流表1塊、單聯(lián)空氣開關(guān)3個(gè)、試驗(yàn)線若干，外接電源為正對稱三相380V電源。

用萬用表和相序表對試驗(yàn)電源進(jìn)行測量，保證電壓及相序正確。

電壓回路試驗(yàn)：將三相交流380V電源加入主變10kV母線側(cè)，經(jīng)主變升至110kV側(cè)約為4000V，用以模擬主變兩側(cè)帶電，同時(shí)測量各PT二次回路電壓，核對一次接線相序和二次回路接線正確性。

（1）進(jìn)行10kV PT回路檢查（10kV母線加380V試驗(yàn)電壓），分別記錄各相電壓，并以試驗(yàn)電源的A相為基準(zhǔn)相位測量各電壓相位。（2）通過用空開斷開一相或兩相的方法，檢查PT缺相的二次相電壓應(yīng)為零，10kV開口三角在缺相時(shí)會有明顯高于三相平衡時(shí)的電壓，這樣可以驗(yàn)證10kVPT開口三角接線正確。并用同樣模擬斷相的方法，可以驗(yàn)證電容器放電線圈的接線情況。（3）在10kV母線加380V試驗(yàn)電壓并通過一次接線方式改變，返送主變至110kV母線，進(jìn)行110kVPT回路檢查。此步檢查同樣要用試驗(yàn)電源的A相為基準(zhǔn)相位測量各電壓

相位。

電流回路試驗(yàn)：根據(jù)變壓器短路試驗(yàn)原理，模擬變壓器運(yùn)行時(shí)各側(cè)繞組中流過的電流量，用高精度鉗型相位表測量各側(cè)電流的有效值和相位，同時(shí)參考保護(hù)裝置本身差流反映值，就可以檢驗(yàn)回路的正確性。

（1）在進(jìn)線處加試驗(yàn)電源，在10kVI段任一出線下口短路，調(diào)整一次各開關(guān)位置，使要檢查的位置及主變高、低兩側(cè)及10kV饋線都能產(chǎn)生電流。此步檢查同樣要用試驗(yàn)電源的A相為基準(zhǔn)相位測量各電流相位。（2）檢查主變零序、間隙電流互感器及其回路。在主變高壓側(cè)加A相試驗(yàn)電源，短接間隙，使主變通過套管零序CT及間隙CT接地，與A相構(gòu)成回路，并在10kV側(cè)開關(guān)下口A、B、C三相接地短路。此項(xiàng)試驗(yàn)解決了零序及間隙電流回路，在正常運(yùn)行中由于沒有電流而長期沒有辦法驗(yàn)證的死角。（3）對于其他電流回路同理可以在不同地點(diǎn)制造短路點(diǎn)，檢查所需驗(yàn)證的各個(gè)回路，以達(dá)到模擬運(yùn)行和故障工況，徹底排除繼電保護(hù)設(shè)備投產(chǎn)運(yùn)行后潛在的交流回路缺陷隱患，提高保護(hù)正確動作率。

5 低電壓法應(yīng)用總結(jié)

對主變壓器短路阻抗應(yīng)提前進(jìn)行計(jì)算符合，以確定施加電源電壓幅值、電流大小。現(xiàn)場試驗(yàn)電源應(yīng)采用穩(wěn)定系統(tǒng)容量大的電源，如站用電源等，通過以上現(xiàn)場分析，目前電網(wǎng)各電壓等級變電站都可以采用相電壓220V及以上站用電源作為試驗(yàn)電源。

模擬故障工況時(shí)對應(yīng)接入故障相別，非故障相接線應(yīng)斷開。

應(yīng)采用六通道高精度相位表對電流二次回路進(jìn)行檢驗(yàn)，保證正確性。該文現(xiàn)場采用了電壓2V、電流標(biāo)稱1mA精度（實(shí)驗(yàn)室檢測達(dá)到0.3mA準(zhǔn)確級）的相位表，保證了測試的正常進(jìn)行。

現(xiàn)場測試時(shí)應(yīng)注意保證不同回路檢測時(shí)參考電源相位的一致性。現(xiàn)場必須使用同一電源相位基準(zhǔn)進(jìn)行測試分析，以保證分析結(jié)果準(zhǔn)確。

通流、升壓過程注意人身、設(shè)備的安全，帶電設(shè)備嚴(yán)禁有人工作，特別注意線路引流出線和線路CVT相關(guān)一二次回路在退出斷開狀態(tài)。

6 結(jié)語

通過以上方法，不但保證了變電站交流電流電壓二次回路的正確性，而且還可檢查到變電站一次設(shè)備接線正確性、可靠性，徹底排除繼電保護(hù)設(shè)備投產(chǎn)運(yùn)行后潛在的交流回路缺陷隱患，提高保護(hù)動作的正確率。此方法對交流回路的檢查全面，成本低廉，實(shí)施安全性高，十分適宜在變電站實(shí)際施工中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李晉城.低電壓檢查變壓器差動回路正確性接線的方法[J].電氣制造，2010，（2）.

[2] 變電站交流電壓電流回路系統(tǒng)建設(shè)專項(xiàng)管理規(guī)定：云南電網(wǎng)公司企業(yè)管理制度（QG/YW-GC-05-2009）[S].

作者簡介：楊立民（1973-），男，河北滄州人，滄州供電公司工程師，研究方向：變電二次安裝。

（責(zé)任編輯：陳 倩）