不完全扩大内桥接线变电站二次回路探究

不完全扩大内桥接线变电站二次回路探究
摘要：强化内桥接线的安全性、实用性和经济性等优点，确保其在110KV变电
站设计中能够广泛推行，然而这也对二次回路设计有了更严格的标准。

这篇文章
我们通过变电站高压侧一次接线和主变压器保护系统来考虑，对电流互感器的变
比情况、绕组规划、极性确定、准确度和2号主变高压侧电压的选择展开了讨论，根据其设计过程中存在的问题，提出针对性的解决办法。

关键词：不完全扩大内桥接线；电流互感器；准确度；绕组极性；电流变比前言
变电站增强内桥接线简洁明了、操作灵活，另外各个回路要配置的断路器最少，经济价值高，如今被应用的较多。

然而易引起电压、电流回路设计的负担，
有一定挑战性。

去年某企业安排技术人员对110KV智能变电所进行检查工作时，
了解到电流互感器存在选型错误，二次绕组不规范，使得主变差动保护无法全面
覆盖。

并且了解到虚端子设计中2号主变高压侧电压的选择也有错误。

1变电站一次接线和高压侧保护配置情况
差动保护通常只适用于纯电路组成的设备，一般包括线路、发电机、电动机等，对于有磁路结合的各种独立电路形成的设施，如变压器无法契合，主要是后
者不符合理论知识的电流基尔霍夫定律。

主变高压侧差动电流回路，一般包括两
种配置：一是来源于高压侧断路器电流互感器，二是来源于主变压器高压侧套管
电流互感器。

变压器差动保护装置，一般是保持在变压器差动保护电流互感器范
围内的电气设施及相关导线。

差动保护根据断路器的电流绕组能够实现一定范围
内的保护操作，而源于主变压器的高压侧套管仅仅能体现变压器的内部异常问题。

所以差动保护利用断路器的电路绕组时，保护效果更好，还能与其他差动保护交
叉运行，从而减少出现保护死区的情况。

只要在变压器上利用差动保护装置，就
必然会出现空载合闸和过励磁的情况，差动保护就会有一定偏差，在此情况下，
各国为防误动下了很多功夫，研究出了很多防误动的论证条件，这些条件通常是
以励磁涌流和过励磁电流为基础的，应用最多的当推2次和5次谐波制动。

2电流互感器二次绕组的特性选择
2.1电流互感器变比的选择
本站电流互感器一般运用的是复合变比电流互感器，也就是一台电流互感器
结合一次绕组的串并联形式、二次绕组安装各种变比的抽头形式，如此一来能获
取很多变比。

一般变电站电流互感器二次绕组的规模和精确性，都需要结合保护系统、自
动装置、计量方法进行确定。

继电保护过程中，需要保护用电流互感器的稳定性好、抗饱和性强，也就是在一次电流遇到大型电流影响下，二次电能依然能够体
现一次电流的波动状态，符合10%误差曲线。

对仪表而言，一般情况下，能保持
较高的准确性是很关键的，在面临故障时，怎样减少对仪表的冲击是当务之急。

所以在短路问题出现时，用来计量的电流互感器铁芯要能较快饱和，在一定程度
上限制二次电流的冲击力，从而使得测量表免于被短路电流损坏。

智能站二次绕
组仅仅与合并单元有关系，与其他设备仪表未存在电气参数影响。

一套合并单元
获取的CT电流能够为很多系统装置供以使用，一般CT保护绕组仅安装2组，供
以两套合并单元使用。

0.2S级的一般是计量和测量用绕组。

2.2电流互感器二次绕组的分配
对智能站存在的各个断路器智能汇控柜，都要相应的安装两套绝对独立的合
并单元。

各合并单元系统实现一般电流互感器的一路保护装置与计量电流数值，
两套合并单元将参数值依次传输到相应的主变保护和其他系统上。

各保护装置要
利用10P级绕组，计量与测控统一按照0.2级绕组1S，另一绕组2S接入第二套
合并单元进行备用，相应的自投系统和录波系统电流采样都根据保护绕组3S进行。

在安装保护功能的电流互感器时，避免出现主保护死区的情况。

为确保保护
绕组二次回路或合并单元发生异常情况而引起主变保护系统彻底退出，那么主变
差动和后备保护在应用保护用绕组时，一定要区分开来。

1 号主变差动保护装置一般根据 1 号进线和内桥Ⅰ电流互感器二次绕组 3S进
行操作，后备保护装置采用的绕组是1 号进线和内桥Ⅰ电流互感器二次绕组 4S。

1 号主变保护系统和2号主变保护系统统一利用内桥Ⅰ电流互感器保护绕组。

为
确保一个保护绕组二次回路或合并单元在发生异常情况时，引起2台主变差动保
护装置彻底退出，那么2 台主变差动保护装置所运用的内桥电流互感器二次绕组
就要使用不同的保护绕组。

所以2 号主变差动保护绕组，通常选择内桥Ⅰ和内桥Ⅱ电流互感器的二次绕组 4S来操作，后备保护装置采用的绕组则是内桥Ⅰ和内
桥Ⅱ电流互感器二次绕组 3S。

2.3电流互感器极性的选择
在完成对电流互感器保护绕组的安装后，还要结合功率方向，也就是互感器
一次端的指向来考虑二次绕组的二次端合并单元系统，是属于电流极性还是非电
流极性。

该企业主变差动保护系统，运用的绕组极性通常是指向母线，该站也满足这
一要求。

一次绕组极性端架设为P1，非极性端假设为P2；二次绕组极性端假设
为S1，二次非极性端设定为S2（S3）。

换流变大差保护分析。

换流变大差保护的一般领域涉及到引线、星角变和星
星变区等。

之前的大差保护的励磁涌流闭锁逻辑，若是变压器空投，那么三相励
磁涌流中通常至少有一相存在充分的二次谐波。

然而，因一般的变压器差动保护
不同阶段电流应用的都是套管外CT，对于Y型测电流要做必要的相位调整，再做了处理之后的电流由于具备了其他相电流，所以就不属于单纯的励磁涌流，随之
的电流内含有的二次谐波储量也会相应改变。

一般的变压器空载合闸期间，根据
相位调整初的电流分析出其二次谐波储量。

因换流变保护利用的设备是套管CT，因此无需做相位调整，那么差流的二次谐波含量与相电流二次谐波含量基本一致，因此换流变差动保护还是一句差流二次谐波采取分析判断，通常满足一项闭锁三
相的原则。

以往的换流变大差保护的励磁涌流闭锁逻辑与换流变差动保护基本一致。

4预防措施
因扩大内桥接线二次回路的操作有一定难度，为避免这种事故的出现，有以
下几点预防措施可供参考：
（1）在设计研讨会上，设计人员要加强与技术人员的交流，提出不同的意见建议，根据一次接线和保护系统，从而制定出符合实际要求的设计
（2）对设计图纸特别是虚端子图加以检查验收，在施工现场杜绝出现自动化设备厂家技术人员仅凭经验开展设计工作，防止出现调试时，虚端子图被各种更改，从而耽误调试时间或者导致在试验过程中存在难以发现的未知隐患，另外无
图纸保存，也影响着后期的运营维护。

（3）因现存的与更新的内桥电流互感器，仅仅有二次绕组的不同，其他都很
相似，为了避免安装混淆，在设备配置过程中，技术人员要加强监督指导，避免
因安装混乱而使得二次回路出现问题，或者延误工期而耽误调试工作。

5结论
根据上述情况讨论，增强内桥接线的主变保护电流互感器二次绕组的确定与
划分一定要重视主保护死区情况，确保两台主变装置的主保护能够彼此交叉，防
止电流互感器出现异常，从而引发主保护拒动问题。

通常在设计与安装调试期间，务必要深入了解主变压器保护的运行状态，规范应用电流互感器的规格型号与二
次绕组，从而考虑二次绕组的变比、极性功能和准确性等数据，及在特殊环境下
的主变压器高压侧电压的确定。

参考文献：
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［M］．北京：中国电力出版社，2013．。