特殊电网结构电压切换回路分析及改善

特殊电网结构电压切换回路分析及改善

发表时间：2018-06-28T10:37:14.057Z 来源：《河南电力》2018年3期作者：陶明飞金亚红

[导读] 需要保证电压切换装置根据实际需要切换，才能使测量出来的数据反应真实情况，在故障状态下准确切除故障，防止事故扩大。（广西桂东电力股份有限公司广西贺州 542800）

摘要：110kV变电站多为双母线运行方式，电压切换必不可少。在一个变电站同时存在两个电力系统的特殊电网结构中，对电压切换装置提出了更高的要求。结合具体的事件分析，查找故障过程，以及提出改善措施。

关键词：电压切换；故障分析；改善措施

1 电压切换的运用

在110kV网架中，主要以双母线接线方式为主，每一路出线进行倒闸操作时候，相应的母线电压要切换到对应的母线上，才能使保护及测控装置正确反应电压，尤其是在故障状态下，需要检测电压的保护，更需要正确的电压值，才能保证保护不误动，不拒动。所以需要保证电压切换装置根据实际需要切换，才能使测量出来的数据反应真实情况，在故障状态下准确切除故障，防止事故扩大。

2 电压切换的原理

如图1为110kV线路切换装置继电器回路图。双母线方式运行，由Ⅰ母刀闸的两对辅助接点1G来控制Ⅰ母电压的导通和复位，由Ⅱ母刀闸的两对辅助接点2G来控制Ⅱ母电压的导通和复位。当线路运行在I号母线上时，1G刀闸常开接点闭合，常闭接点断开，1QJ继电器动作；2G刀闸常开接点打开，常闭接点闭合，2QJ继电器复位，此时电压切换至I母电压。同理，当线路运行在Ⅱ号母线上时，2G刀闸常开接点闭合，常闭接点断开，1QJ继电器动作；1G刀闸常开接点打开，常闭接点闭合，1QJ继电器复位，此时电压切换至Ⅱ母电压。

3 特殊电网结构电压切换回路故障分析及查找方法

110kV电压等级双母线运行方式，两条母线多为同一个电力系统，这种运行方式下电压切换回路应用成熟，但是在一个110kV变电站两个独立电网同时运行的特殊网架结构中，运行方式变得更加复杂，电压切换回路也变得更加复杂，尤其是发生故障时候，会导致更严重的后果。

3.1运行方式

图3为计量组电压切换回路，图4为保护组电压切换回路，测量电压与计量电压共用。

3.2故障排查过程

某变电站，有两个独立电网运行，分为Ⅰ母A网和Ⅱ母B网，线路1（电源）和线路2（送电）均运行在Ⅰ母，线路3运行在Ⅱ母。线路1为电源，线路2送电。线路1距离保护动作跳闸，Ⅰ母A网停电，Ⅱ母B网正常运行。

巡视线路时发现故障点在线路2，而不是保护动作的线路1。

首先考虑的是线路1保护误动，线路2保护拒动。继电保护人员校验保护装置，两条线路的保护装置动作正确。

查看后台电压、功率正常。查看运行在Ⅰ母A网的线路保护装置的电压数值正常，但是电压与电流角度不断在变化，用万用表测量同一相电压的计量组与保护组，发现有电压，而且不断变化。将Ⅰ母A网与Ⅱ母B网的保护组电压同一相测量，电压均为零，所以有很大可能是Ⅰ母与Ⅱ母保护组的电压均为Ⅱ母B网的保护组电压。检查Ⅰ母A网保护组电压回路发现，上到小母线上的母线电压空气开关跳开，端子箱处的保险完好。

最后在线路3保护装置检查发现，保护组电压切换回路1QJ接点粘死分不开，导致转网运行时二次电压并列，跳开Ⅰ母A网保护组电压上小母线的空气开关。所有保护组的电压均是Ⅱ母B网的电压。

4 故障分析及改善措施

4.1保护误动、拒动原因分析

保护装置电压切换故障，使得Ⅰ母A网和Ⅱ母B网的保护组电压均使用Ⅱ母B网的电压。线路无故障时，Ⅰ母A网保护组电压与电流的夹角在不断变化，但是距离保护没有达到启动条件，所以保护不会动作。当发生故障时又分为两种情况，一种是当Ⅰ母A网和Ⅱ母B网的保护组电压相位差很小时发生故障，保护依然能够正确动作；另外一种则是当Ⅰ母A网和Ⅱ母B网的保护组电压相位差180°时发生故障，那么保护则会误动。故障发生时保护动作的准确性依赖于故障发生的时间，这是由距离保护的方向性所决定。上述例子在两个网电压相位差很大的情况下发生故障，导致了线路1保护误动，线路2保护不动作。

运行在Ⅱ母线路3保护装置的1QJ保护组接点，而告警信号回路的1QJ接点没有粘死，没有告警信号，难以发现故障点。计量组与测量组共用，后台的电压、功率均正常，不能发现问题所在。

4.2特殊电网结构电压切换回路的特点

由于存在两个电网，1QJ保护组接点两侧电压是有电压差的，最大的可达线电压，相对同一个电网而言，承受更大的电压，当设计不够合理容易就造成短路，接点粘死不能打开。所以，当两个电网同时存在时，比单独一个电网复杂。电压切换回路，除了接入告警信号，防止刀闸拉开或者闭合接点不到位之外，还要考虑接点承受的电压。

4.3改善措施

结合特殊电网电压切换回路的特殊性，在切换电压回路多加了两个空气开关1ZKK、2ZKK。线路运行在Ⅰ母A网时，则把1ZKK空气开关合上，断开2ZKK空气开关；线路运行在Ⅱ母B网时，则把2ZKK空气开关合上，断开1ZKK空气开关。这样操作，可以避免了1QJ和2QJ 接点长期承受电压，起到保护接点的作用。

5 结语

电压切换应用在双母线运行的变电站中，为测量装置、保护装置提供正确的电压，使装置能够正确显示反应电压，同时在故障发生时，电压正确与否关系保护动作的准确性。在一个变电站同时存在两个电力系统的特殊电网结构中，故障查找排除更加的复杂，为确保电压切换动作正确，需要考虑更加周全。

参考文献：

[1]李盛宇覃剑. 双母线电压切换回路存在缺陷及改进建议.《广西电力》，2010（33）.

[2]彭志辉.电力系统继电保护交流电压切换回路反事故措施的研究.电力建设.2014（33）.