電壓二次回路改進研究

徐濟順

摘 要：目前所運行變電站的電壓并列回路仍需要運行人員手動并列。現如今絕大部分的變電站均為無人值班站，當出現某一段母線失壓時，從監控后臺發現到運行人員到站處理需要一定的時間。此時運行于該失壓母線的線路保護受到影響，保護可靠性大大降低，而且計量也受到影響，這段時間將處于無計量的狀態，對公司造成較大的損失。出于電網安全穩定運行的考慮，對電壓并列回路改進進行深入研究。

關鍵詞：電壓并列 失壓 保護 計量

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（c）-0033-02

在主接線形式為單母分段或者雙母線的變電站均配置了電壓并列裝置。以主接線形式為單母分段的變電站為例，每一段母線配置一組電壓互感器，正常運行時兩組電壓互感器運行，母聯開關運行，但電壓二次回路處于分裂運行。當某一段母線的電壓互感器出現故障或者其二次繞組回路出現故障時，此時運行于該段母線的線路保護和主變保護將失去電壓。然而需要運行人員發現且到電壓并列裝置處投入電壓并列把手才能恢復電壓。針對以上問題，對電壓并列回路進行改進，由手動并列完善為自動并列，提高電網安全穩定運行。

1 改進需求分析

在不接地系統中，PT在運行中存在問題較多，PT燒毀、一次保險熔斷等現象時有發生，其原因多種多樣，如PT質量存在問題、避雷器與PT匹配不當導致雷擊或操作過電壓損壞設備、諧振等。而且海南地區空氣潮濕，導致刀閘輔助接點故障、電纜絕緣下降等。不論一次設備故障或是二次回路故障都會造成二次電壓失壓或者電壓異常，影響二次設備運行。總之，造成某一段母線電壓三相失壓或者電壓異常的常見原因有以下幾種，PT一次保險燒毀、PT本體故障、端子箱引至中控室電纜故障導致PT端子箱處空開跳閘、并列裝置輸出電壓至各間隔電纜故障導致PT端子箱處空開跳閘等。

以I母為例，通過上圖可以看出，當故障點存在于K1點或者K2點時屬于輸入并列裝置之前的故障，K3點屬于并列裝置輸出之后的故障。

通過上述分析，改進后的電壓回路需滿足以下要求：（1）在某一段母線的二次電壓低于某一定值時，能夠自動起動并列回路，將正常段的母線電壓并列至失壓母線電壓上；（2）不能將正常段的電壓并列至故障點上，從而造成全部失壓，導致故障擴大。

2 改進方案

針對所提出要求以下為改進后的電壓回路，如圖2所示。

在常規電壓回路的基礎上加裝1YJ～6YJ共6個低電壓繼電器，其電壓取PT并列裝置重動后的輸出電壓，PT并列裝置輸出電壓經3ZKK、4ZKK后成為I、II母母線電壓。

在常規電壓重動的基礎上串入1YJ、2YJ、3YJ低電壓繼電器的常閉接點作為I母電壓重動，串入4YJ、5YJ、6YJ低電壓繼電器的常閉接點作為II母電壓重動。

分別將1YJ、2YJ、3YJ低電壓繼電器的常開接點串聯，4YJ、5YJ、6YJ低電壓繼電器的常開接點串聯后并至QK把手并列接點以作自動并列之用，1YJ～6YJ低電壓繼電器常閉接點分別并至解列接點以作自動解列之用。

在電壓失壓時，說明該電壓回路存在故障，為了防止將另一段母線的正常電壓并列到故障回路上，在起動自動并列的時候應該切除故障電壓回路。無論K1點或是K2點故障都會造成1YJ～3YJ低電壓繼電器處單相或者三相失壓，此時1YJ～3YJ低電壓繼電器動作，其常開接點閉合，在分段開關及其兩側刀閘處于合位時啟動電壓并列繼電器BJ，即可實現電壓自動并列。與此同時1YJ～3YJ低電壓繼電器常閉接點將I母重動回路斷開，將并列的電壓限制在PT并列屏I母電壓端子處。從而避免將正常段電壓并列至故障回路上。當故障點存在于K3點時，常規的電壓回路將會導致1ZKK空開跳閘，從而導致I母電壓失壓。改進后的電壓回路通過增加3ZKK空開，在K3點故障時3ZKK跳閘，1YJ～3YJ低電壓繼電器仍采到正常電壓，避免了1YJ～3YJ低電壓繼電器失壓，從而將正常段電壓并列至故障回路上。

3 創新點分析

（1）常規的電壓并列回路需要運行人員手動或者后臺遙控并列，經過改進后的電壓并列回路在某一段母線電壓失壓時，可以自動并列到正常段母線電壓回路上運行。在本段母線電壓恢復至正常時，又能自動解列。

（2）當PT端子箱處空開跳閘時，說明空開至中控室PT并列裝置這段線路可能存在接地或短路故障。如果進行并列，有可能將正常運行的電壓回路并列到故障點上，造成正常全站二次電壓失壓。經過改進后的回路，在并列之前已將該段回路斷開，從而避免出現并列到故障點的情況。

（3）常規電壓回路在并列裝置輸出各支路出現故障時，在各支路空開下端故障時跳支路電壓空開，故障范圍小，故障點明顯。當故障點在各支路空開上端時，將跳PT端子箱處空開，故障范圍較大，故障點不易查找。改進后的電壓回路并列裝置輸出電壓增加空開后，在各支路故障時避免跳PT端子箱處空開，故障范圍明顯，亦可防止電壓將正常段電壓并列至故障回路上。

（4）當一組PT需要檢修時，需要運行人員手動將并列把手切換至并列位置，然后斷開PT端子箱處空開，最后拉開刀閘，然而在把手切換至并列時存在兩組PT并列運行。經過改進后的并列回路，運行人員無需切換并列把手，可以直接斷開PT端子箱處空開，此時低電壓繼電器判別無壓后常閉接點閉合，起動并列回路，這樣可以省略操作步驟，也可有效防止由于運行人員漏操作引起的該段母線二次電壓失壓。

4 結語

然而統計數據表明，電壓回路故障里面絕大部分故障屬于輸入并列裝置之前的故障，其中最為常見于PT一次保險燒毀導致電壓異常，對保護和計量造成較大的影響。經過改進后的電壓回路運行穩定，節省大量的人力物力，對設備的安全穩定運行提供了保障。

參考文獻

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