智能變電站二次核相及向量測試裝置應用研究

劉芹，牟樹貞，倪修峰，江珉

（安徽省電力公司銅陵供電公司，安徽 銅陵 244000）

智能變電站二次核相及向量測試裝置應用研究

劉芹，牟樹貞，倪修峰，江珉

（安徽省電力公司銅陵供電公司，安徽 銅陵 244000）

新型的智能變電站有區別于傳統變電站，互感器更換為電子式互感器并采用光纖傳輸介質。電子式互感器和光纖傳遞信息解決了長距離傳輸、電磁干擾、兩點接地等問題，但是存在電流電壓采樣時不同電壓等級核相困難等問題。本文通過研究數字化核相、向量測試裝置可以有效地解決目前智能變電站對于電流電壓采樣和二次核相及向量測試困難的需求。

智能變電站；二次核相；向量測試

常規變電站所有保護采集電壓皆為母線電壓，不同電壓等級二次核相一般在電壓并列柜或主變保護屏處；智能變電站不配置電壓并列柜，只配置220kV母線合并單元和110kV母線合并單元，無法實現不同電壓等級二次核相。同時線路及主變間隔的向量正確性不能像常規變電站一樣用相位表進行測量，所以研究開發二次核相及向量測試綜合裝置是非常必要的。

1 智能變電站電壓電流測量

1.1 電流、電壓采集現狀

某220kV智能變電站的220kV及110kV母線采用電子式電壓互感器，母聯采用電子式電流互感器，220kV及110kV進出線間隔配置三相電流電壓組合型電子式互感器。如下圖1所示下部為電子式電壓互感器、上部為電子式電流互感器。

圖1 電子式電流電壓互感器

1.2 存在問題

（1）未配置電壓并列柜，無法實現不同電壓等級母線電壓二次核相。

（2）所有220kV線路保護、110kV線路保護采集電壓皆為本間隔的電壓互感器的二次電壓，母差保護采集電壓為母線壓變電壓，主變保護高、中壓側電壓為本間隔的壓變電壓，低壓側電壓為母線壓變電壓，不同電壓等級母線二次核相無法在主變保護屏處實現。

（3）因采用電子式電流電壓互感器，線路及主變間隔的向量正確性不能像常規變電站一樣用相位表進行測量。

2 二次核相及向量測試技術研究

通過研制用于智能變電站二次核相及向量測試的裝置，可以接入多路光纖的數字信號，支持的規約有IEC60044-8、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2等，具有信號同步功能，能夠測量電壓、電流、相位、頻率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、相位角并自動繪制相位圖、向量圖。

圖2為主變向量測試圖，以高壓側電壓A相為基準，顯示高壓側三相電流及低壓側三相電流向量（右下角），并繪制向量圖（左下角），由圖中可以直觀的顯示高低壓側電流皆滿足正相序，且高低壓側電流潮流正確。

3 測量裝置應用情況

3.1 二次核相及向量測試功能

圖2 主變向量測試圖

圖3 220kVⅠ母電壓開放時由核相及向量測試裝置繪制的向量圖

該裝置投入運行后，已完成某變電站啟動送電二次核相及向量測試及電壓電流測量功能，同時實現了220kV線路開斷二次核相測量功能。

3.2 電流電壓回路故障點定位功能

某變電站110母差保護報“110kVⅡ母電壓開放”信號，二次檢修人員對通過應用二次核相及向量測試裝置采集波形及向量進行分析，并與110 kVⅠ母電壓比較，最終得出結論為110 kVⅡ母壓變C相采集器故障，經更換C相采集器后恢復正常。

圖3為220kVⅠ母電壓開放時由核相及向量測試裝置繪制的向量圖，以220kVⅡ母壓變A相電壓為基準，2D61線路三相電壓大小及角度皆正確，即系統電壓正常，220kVⅠ母壓變B、C相角度分別有3°與5°的誤差，造成電壓開放，確定壓變B、C相采集器故障。

3.3 測量裝置應用價值

該裝置投運后能夠準確的測量出同一電壓等級之間和不同電壓等級之間相序的正確性，為維護人員提供了故障排查操作方便等優點，節省時間，大大提高工作效率，為電網的安全可靠運行加強保障。

4 結語

本文分析了智能變電站采用電子式互感器的智能變電站電流電壓采集方式、二次核相及向量測試存在問題，提出了研制二次核相及向量測試裝置必要性，明確了該裝置功能，同時對該裝置應用情況進行了描述，為采用電子式互感器的變電站提供了二次核相及向量測試方案。

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1671-0711（2017）10（下）-0062-02