110kV單母線分三段系統(tǒng)的PT并列切換裝置升級技術(shù)探討

徐勇軍

（貴州黔源電力股份有限公司普定發(fā)電公司，貴州 安順 562100）

某電站原總裝機容量75MW，共裝設3臺25MW立軸混流式水輪發(fā)電機組，多年平均發(fā)電量3.16億kWh。因機組長期偏離最優(yōu)工況運行，加速了機組老化和磨損，為保證機組安全運行，于2016年啟動了三臺機組的增容改造工程，于2018年04月改造竣工，改造后機組單機容量為29MW，裝機容量87MW。110kV母線采用單母線分三段方式，每臺發(fā)變組采用單元接線分別接入110kV I段母線、II段母線和III段母線，110kV系統(tǒng)共兩條送出線路，一次接線圖如圖1所示。

圖1 一次接線圖

升壓站110kV系統(tǒng)接線方式為單母線，分三段，因電站設計和地理位置受限，110kVII段母線無電壓互感器，導致110kVII段母線設備保護、計量、測量等使用的二次電壓只能由110kVI段母線電壓互感器1YYH或110kVIII段母線電壓互感器2YYH供給；為保證110kVII段母線設備保護、計量、測量正常運行和110kV系統(tǒng)的安全可靠運行，要求110kVI段母線電壓互感器1YYH和110kVIII段母線電壓互感器2YYH具備切換功能和并列功能，這與單母線分段運行系統(tǒng)只具有PT并列功能的要求不同。

1 原110kV系統(tǒng)PT并列切換原理圖

原110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)由110kVI段母線PT二次端子箱和110kVIII段母線PT端子箱構(gòu)成，安裝于升壓站戶外。每個PT端子箱由3個重動繼電器GWJ和3個切換繼電器YQJ構(gòu)成。重動繼電器GWJ線圈由110kVI段母線PT刀閘1514（110kVI段母線PT刀閘1534）隔離開關的常開輔助接點控制，當隔離開關1514（1534）合閘時，重動繼電器GWJ線圈帶電，重動繼電器GWJ的常開接點接通，將1YYH（2YYH）電壓互感器的二次電壓送至110kVI（110kVIII）段母線設備用于保護、計量和測量。切換繼電器YQJ線圈由控制把手1BK（2BK）控制，當1BK在投入位置，110kVI段母線PT端子箱內(nèi)的YQJ動作，YQJ的常開接點接通，將110kVI段母線電壓互感器1YYH的二次電壓切至110kVII段母線設備用于保護、計量和測量。原理圖如圖2所示。

圖2 電磁型110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)

2 原110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)存在的問題

原110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)用6個重動繼電器和6個切換繼電器組成，設備多、設備損壞的幾率大；該繼電器為電磁型繼電器，接點存在動作不同步問題，易造成保護裝置誤動或拒動；欠壓繼電器整定離散性大、不易整定、整定誤差較大；該系統(tǒng)分為兩部分安裝于110kVI段母線PT端子箱和110kVIII段母線PT端子箱，設備不集中，不利于運行操作和巡檢；設備安裝于戶外，除濕防潮功能較差。

3 新110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)的原理

新110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)使用PCXAP電壓并列裝置和PCX-BQ電壓切換裝置組合設計，最大限度地保持原設計原理，以保證110kV電壓互感器的并列功能和切換功能，原理如圖3所示。PCX-AP電壓并列裝置由四個DVR-Q-100-3欠壓繼電器模件和一個DVR-G-100-3過壓繼電器模件構(gòu)成。四個欠壓繼電器分別用于監(jiān)視110kVI段母線保護電壓、測量電壓、110kVIII段母線保護電壓、測量電壓；欠壓繼電器模件用于監(jiān)視110kVI段母線零序電壓和110kV III段母線零序電壓。PCX-BQ電壓切換裝置用于110kVI母線和110kVIII段母線電壓的切換。

圖3 電磁型110kVIII段母線PT端子箱

圖4 微機型110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)

4 新110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)性能特點

新110kV電壓互感器并列切換系統(tǒng)滿足了原系統(tǒng)電壓切換功能和并列功能等基本功能。裝置全部選用進口繼電器高性能的電阻和高可靠性的電連接器,大大提高了裝置的運行可靠性和穩(wěn)定性；裝置插件采用背插式、模塊化設計，方便維護。完善了每個電壓回路電壓監(jiān)視報警功能，方便運行巡檢。新系統(tǒng)安裝在一個屏內(nèi)，方便電氣二次接線和電纜鋪設，更大程度地節(jié)約了二次電纜的使用量。

圖5 微機型110kV電壓互感器并列切換屏

5 結(jié)論

原升壓站110kVPT并列切換裝置為電站自主設計和改造的電磁型PT并列切換裝置，分別安裝在110kVI段母線PT二次端子箱和110kVIII段母線PT二次端子箱，由6個電磁式繼重動繼電器GWJ和6個電磁式切換繼電器YQJ構(gòu)成，只具備PT二次計量回路電壓欠壓監(jiān)視功能，電磁型繼電器整定離散性較大，不易整定；經(jīng)過將升壓站110kVPT并列切換裝置由電磁型改造成微機型，不僅實現(xiàn)了原先110kV I段母線和III段母線的PT并列功能、切換功能，也完善了PT二次保護回路、計量回路、測量回路過壓報警和欠壓報警功能、PT二次開口三角零序電壓的過壓告警功能；改造后的110kVPT并列切換裝置為微機型裝置，安裝于升壓站保護室，節(jié)約了電纜，操作方便簡單可靠，防潮除濕功能良好。