电压回路范文（精选10篇）
电压回路 第1篇
关键词：操作,隔离开关,高频感应电压
一、问题产生的过程及分析
(一) 操作隔离开关时相关异常情况
操作CVT隔离开关时, 保护用CVT二次电压绕组中性点处的击穿保险动作, B相熔丝熔断
2005年2月18日:110k V付母CVT由运行转检修, 110k V正付母经母联710并列运行。在拉开付母CVT隔离开关时, 正母CVT中性点处击穿保险动作, B相熔丝熔断;19日:110k V付母CVT由检修转运行, 在合7002隔离开关时, 正母CVT中性点处击穿保险击穿, B相二次熔丝熔断。
(二) 针对故障现象, 进行相关试验及分析
针对上述现象, 经初步分析认为母线CVT二次绕组击穿保险动作, B相熔丝熔断是由于隔离开关分合操作时容易出现燃弧现象, 产生强烈的电磁干扰, 将以电磁辐射的形式从空间耦合到现场的二次电缆中, 产生高频感应电压进入保护和计量的电压二次回路中。为分析在CVT二次回路中到底产生的感应电压性质和感应电压值, 我们进行了相关试验并取得了相关的测量数据。试验过程如下:
1、维持保护专用接地铜网一点接
地方式, 在110k V正、付母线并列运行的情况下 (此时7101、7102刀闸在合位, 710开关在分位) , 进行母联7101刀闸分、合操作, 进行付母CVT二次绕组感应电压值测量;在110k V正、付母线并列运行的情况下, 进行付母CVT7002刀闸分、合闸操作, 进行付母CVT二次绕组感应电压值测量
2、将保护专用接地铜网在控制室
和升压站两端分别接地, 进行下列试验。在110k V正、付母线并列运行的情况下, 进行付母CVT 7002刀闸合、分闸操作, 测量正母CVT二次绕组感应电压。检查正母CVT端子箱内试验接线已接好。先合上付母CVT 7002刀闸, 测量正母CVT二次绕组 (保护绕组、计量绕组) 上的三相以及击穿保险两端的感应电压
3、恢复保护专用接地铜排一点接
地方式, 正母CVT二次绕组 (保护绕组、计量绕组) 击穿保险两端并联一电容器 (0.5u F, 2000V) 。在110k V正、付母线并列运行的情况下, 进行正母CVT7002刀闸合、分闸操作, 测量正母CVT二次绕组感应电压。
(三) 试验结果分析
根据上述试验数据, 进行了综合分析。在正副母并列运行情况下, 合、分母联7101隔离开关时付母CVT二次绕组上感应电压较低, 最大仅265.5V;但合、分付母CVT隔离开关7002时正母CVT二次绕组感应电压很高, 所进行的两次试验中最大达到18.2k V, 两次7002隔离开关时计量绕组击穿保险均动作。将电缆屏蔽层接地方式从一点接地改为两点接地后, 保护绕组击穿保险两端感应电压降为5.974k V, 而计量绕组击穿保险两端感应电压18.24k V, 表明保护绕组的感应电压值在屏蔽层两端接地方式下有所降低, 但无屏蔽层的计量绕组上感应电压值仍非常高, 导致击穿保险动作。但在击穿保险两端并联0.5u F电容器后重复试验, 保护和计量绕组上的感应电压值均有明显降低, 击穿保险没有动作。
根据测量电压数据显示, 在隔离开关操作时电压互感器二次绕组确实存在较高的高频感应电压, 导致母线CVT二次绕组击穿保险动作, B相熔丝熔断;采用在二次绕组中性点与击穿保险处并电容的方法进行试验, 确实能够削弱中性点处的高频感应电压。
理论分析和实际试验表明, 在同样的条件下, 采用金属屏蔽层的电缆并且屏蔽层两端接地时, 电缆芯线上的感应电压低于屏蔽层一点接地的;金属屏蔽层的电缆并且屏蔽层一端接地时, 电缆芯线上的感应电压低于无屏蔽层的。因此合理设计和安装二次回路可有效降低电磁骚扰的水平。同时为了人身和设备的安全, 在二次回路上任何时候都必须保持一点接地。二次回路一点接地可以消除由高压经层间电容传到二次回路上的电压。
二、采取的措施
(一) 在保护和计量回路使用的二
次控制电缆应采取穿管方式敷设、使用屏蔽电缆, 保护回路更换双屏蔽电缆, 外屏蔽采用两端接地方式, 内屏蔽仍延用一点接地方式;或变电所现场的接地铜排就地与主接地网连接等抗干扰措施;
(二) 为给高频干扰提供泄放的回
路, 在110k V母线CVT二次绕组击穿保险处并联容量为0.5μF, 150V (耐压2000V) 的电容器。目前计量回路若仍未使用屏蔽二次电缆, 在击穿保险两端并联0.5u F电容器, 提供高频干扰泄放通道。
参考文献
[1]郭天兴:《电容式电压互感器传递过电压研究》, 2007年。
电压回路 第2篇
法及措施
摘 要：本文阐述了220kV双母线接线方式下电压互感器的切换二次回路原理，分析了220kV双母线隔离开关辅助接点二次电压回路切换回路，二次电压并列原理及隔离开关辅助接点不到位对保护装置的影响、危害，针对倒闸操作中隔离开关辅助接点不到位的情况，提出了预控问题的方法和措施，以减少和杜绝隔离开关辅助接点不到位可能引起的危害。
关键词：隔离开关辅助接点；电压二次回路切换；反充电
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.184 220kV双母线接线方式，二次电压经隔离开关辅助接点切换及二次并列原理
1.1 一次设备接线正常情况下交流电压回路
220kV正常情况下，220kVⅠ、Ⅱ段母线上分别接着若干线路，2台主变分别运行于两条母线上，分路在Ⅰ、Ⅱ段母线上运行。
需要指出的是各分路在母线上运行原则一是使负荷分配合理，以母联开关流过最小电流为宜，二要使双回路分别运行在两段母线上。
1.2 二次电压经隔离开关辅助触点切换回路及二次电压并列回路
二次电压经隔离开关辅助触点切换回路。图1所示当线路或主变间隔母线侧刀闸合上后，辅助触点接通，双母线的母线隔离开关刀闸辅助触点相应进行切换，相应起动1YQJ或者2YQJ（操作箱内），其接点闭合，通过Ⅰ段母线或Ⅱ段TV二次侧空气开关ZKKI 或ZKKⅡ，1GWJ或2GWJ，再经线路或主变保护屏电压开关1ZKK、2ZKK将二次电压切换到保护装置中。即双母转单母运行时，停电母线的母线侧隔离开关辅助触点断开后，该母线上的TV二次回路将直接断开；在单母转双母运行时，送电母线的母线侧隔离开关辅助触点合上后，该母线上的TV接入。母线侧隔离开关辅助触点分合不到位
2.1 隔离开关辅助触点分不到位造成反充电
由双母运行方式切换为单母运行方式时，若停电母线的母线侧隔离开关辅助触点不分开，停电母线和运行母线的母线侧隔离开关辅助触点同时接通，运行母线和停电母线，电压互感器二次回路将直接短路，导致运行母线电压互感器向停电母线电压互感器的二次反充电。
反充电发生时后果：
（1）通过计算可得反充电电流Ic可达400-500A，运行母线电压互感器二次侧通过的电流急剧增大造成二次空气开关跳闸或熔断器熔断，使运行中的保护装置失压，对于失压闭锁不可靠的保护装置，可能造成线路和主变保护误动，同时造成切换继电器及装置电路版烧损以及区外故障发生和系统扰动大时的拒动，越级跳闸，后果严重。
（2）220kV母差保护、失灵保护装置动作出口须经复合电压闭锁，发生反充电时，满足了低电压动作逻辑，220kV母线差动保护复合电压闭锁元件将一直动作开放，对保护的其他功能不会产生影响，在母线没有故障的情况下，母差保护不会跳闸出口。
2.2 隔离刀闸辅助触点合不到位
如果是相应的继电保护回路所用的母线侧隔离开关辅助触点未合上，将会使得本线路保护装置无交流电压，从而导致线路故障时相应线路保护拒动，引起越级跳闸，造成本线路所在母线的差动保护动作，切除该母线所有开关，扩大事故范围。同时母线侧隔离开关辅助触点未合上，将会使得本线路计量回路和其它用电压信息的采集失去电源，从而导致电度表无法运行或缺相运行，不计或少计电量，导致电量缺失，造成经济损失。隔离刀闸辅助触点合不到位问题的出现原因分析
可能出现上述问题的原因：
（1）由于长时间运行，隔离刀闸辅助触点时间长可能发生触点疲劳，动作不可靠，发生粘连。（2）由于灰尘的积累，锈蚀，电压切换回路接线端子接触不良。（3）接线端子松动。（4）切换继电器出现问题。（5）设备投运验收时，未进行信号的验证。（6）隔离刀闸操作时一次刀闸未合好，从而二次接点未到位。预控问题发生的方法措施
（1）操作票中加入检查刀闸位置指示灯项目。如检查“切换继电器同时动作”灯亮，“切换继电器同时动作”灯灭项目。（2）进行220kV热倒母线操作过程中，在断开母联开关前，及时恢复信号，及时恢复母差盘上刀闸变位位置信号并检查与一次设备所在母线指示相对正确，有信号且无法复归，应停止操作查明原因。（3）严格审查操作票，严格操作顺序。（4）运行维护时要注意检查和及时清扫电压二次电压回路线，保持接线正确端子紧固。（5）电压互感器压变单独停电时，必须先拉开电压互感器二次空开、保?U全部取下，再拉开一次闸刀，送电顺序与此相反。（6）运行中的刀闸，在不停用相关保护的情况下，不得进行相关闸刀辅助接点的检修工作，以避免保护误动拒动的发生。（7）新投运的设备，要按照验收信息表提供的有关电压切换回路的信号实地进行，检查切换动作正确，信号正确。（8）对经常发生的辅助接触不良，应重点维护及检查，及时处理上报，操作中更要注意此间隔开关位置及切换信号的检查是否正确。确保辅助接触点分合正确。（9）操作中及时检查后台机上、保护盘上位置信号所指示和所报信号是否正确。（10）及时检查母线电压指示是否与实际相符。
参考文献：
电压回路与被检表接线方式的选择 第3篇
【关键词】电压回路;检表;接线方式;电压指示
本文作者为了更好的介绍正确的电压回路选择与被检表接线方式，参考了大量电力资料，分析了升压电路的概念、电压选择电路的方式、电压指示指示以及被检表接线方式选择，这些内容可以指导相关人员选择出正确的检表接线方式，可以使电路中的设备正常、稳定的运行，从而提高对电能测量的准确度。
一、升压电路
升压电路是电压回路装置中常用的电路方式，在这种电路中会用到升压变压器，这种变压器的是由初级绕组抽头与次级让组抽头构成的，也有的升压变压器的次级绕组是由四种抽头构成的，这种四个抽头的绕组并不常用，这主要与其线电压有关。计算升压变压器的容量会受到很多因素的干扰，其数值并不是准确的数值，而且近似值，因为升压器的要求很多，其承受的负载也比较大，而且计算其容量的方法并不完善，这些因素都影响了升压变压器容量计算的精准度。在设计升压变压器时，需要考虑很多因素，其中变压器采用的铁芯应选择厚度为0.35mm的圓环铁芯，这种铁芯是由冷轧硅刚片制成的，其磁感应强度与导磁率都比较大。采用这种铁芯可以有效的降低其功耗，还能改善升压变压器输出电压的波形，使输入与输出的电压差距变小。另外，设计升压变压器时还要考虑每伏的匝数，在升流变压器中，每伏的匝数的选择需要满足运行时噪音小的原则，其升温是的幅度比较小的。在升压变压器中，如果每伏的匝数选择比较少，则会增加其运行时发出的噪音，还会影响其磁感应强度的大小。最后，导线的电流密度也对升压电压表的影响很大，为了保证升压电压表的运行质量，应选择密度小于1.5A/mm2的电流。
二、电压选择电路
电压回路装置中，电压输出端也就是电压输出的接线端，线路中的电压在接线端与被检表接线端连接时，其幅值与相位可以在被检表中显示出，所以，保证被检表接线方式的正确性，对测量电能的准确值有很大影响。这种装置的电压回路一旦出现故障，可以对电压输出端的向量进行检测，在根据开关接点的通断方式检查故障发生的原因。在检测时，可以利用被检表要求的接线方式进行排查，这样可以很好的满足电能表的测定要求，不需要装置的其他量程方式或者接线方式，这样可能会干扰检测数值的准确性。
三、电压指示与对称指示
1、电压指示
电压指示需要利用多种电压表，这些电压表的类型有指针式的，也有数字式的，数字式比较智能化，不同类型的电压表需要运用在不同的线路中，只要满足相关要求，显示出准确的数据就可以。这种电压表在读数时采用的仪表有直读方式、百分数读值方式，两种仪表都有着一定优势以及使用条件，采用直读式仪表可以降低量程选错的概率，还能提高测定结果的准确性，避免由于电压过高而对仪表造成损坏;百分数仪表具有操作简单，读数方便的优点，其可以提高检测人员的工作效率。
被检表接线的方式主要有两种，其一，线路可接在升压变压器的次级端口，其二是接在互感器的初级接口，这两种方式都可以准确的指示电压，接线方式不同，指示的线电压也会出现变化。为了使装置中的电压可以稳定工作，必须保证电能表在启停电压的状态下，功率表极性的变化不会影响到电压。
2、对称指示器和对称指示仪表
在正常的电力线路中，电力装置具有对称指示器以及监视对称指示仪表。其中对称指示器的主要功能是指示三相电压的相位，使其达到对称的要求。对称指示器的刻度通常都是不均匀的，其一般安装在三相变压器的缺口位置，其可以在电压不稳定的环境下承受较高的电压，当三相电压趋于平衡后，其会达到较高的分辨率以及灵敏度。由于变压器的三个绕组不一定平衡，而且对称指示器又有内阻。普通的电压表或对数刻度的电压表代替对称指示器，实用效果都不理想所以目前装置上很少应用。用三只相同的电压表接在各相的相电压上，用调压器把各相的相电压调到相同示值，再用转换开关把三只电压表改接到相应的线电压上。
四、被检表接线方式的选择
被检表接线方式选择的设计是装置设计最主要的部分，一般来说，标准表和被检表使用相同的接线方式，这样使装置各项影响带来的误差。对于标准表和被检表来说大小是相近的，符号是相同的，这样可以有效地提高装置的精度，就如同长度计量中使用的阿贝原理相类似。但是在目前的情况下，电能表的特殊性在于，它分为有功和无功电能表，有功电能表是余弦式的，从准确度高的0.005级到2级系列齐全，但是，无功电能表只能生产0.5级到3级，而且大多数使用有功表依靠改变接线测量无功，这些表很少正弦式的，都不能作标准表，需要用余弦式的标准有功电能表靠改变接线的方法来检定无功电能表。
1、检定单相有功电能表的接线
单相装置和三相装置检定单相表时的接线一般有两种：经互感器扩展量程的和不经互感器扩展量程的。图中可以看出单相装置的典型接线图也是虚负荷法检表的典型接线图，在不经互感器扩展量程的单相装置，电流回路和电压回路分别由电源供给、相位角φ由内电源调节，与负载的容量和功率因数无关。在电流回路中，标准表的电压的电流线圈与被检表的电流线圈直接相串联，标淮表的电压线圈与被检表的电压线圈直接相关联，这样的接线没有方法原理误差。在经感器扩展量程的装置中，被检表所加的电压为U1，标准表所加的电压为U2，被检表所通过的电流为I1，标准表所通过的电流为I2。
2、单相装置的综合误差
装置误差的评定方法有很多，其中较为常用的是误差综合计算法和装置的误差综合计算是最简单的，因而也是最典型的，装置其他接线的方法虽然复杂，但就其实际而言，主要是分元件计算，也就是分解为单相装置的误差计算方法，然后合成，所以，弄清单相误差综合计算方法是很重要的。
五、结语
综上所述，在电力系统中，想要保证电路的安全性以及稳定性，必须对电压回路以及被检表接线方式做出正确的选择，这样才能保证装置运行的稳定性。本文介绍了升压电路在设计时需要注意的问题，电压选择电路的方法以及电压指示的不同仪表类型与适用条件，分析了被检表接线方式的选择，以供相关人员参考与借鉴，希望可以避免电力人员仪表选择失误，或者接线方式出现错误的情况，从而使我国的电力系统更加安全、稳定的运行。
参考文献
[1]潘斌军，叶佳旻.电压在高压电能计量中的影响[J].科技咨询导报，2007（10）.
[2]施永红.三相两元件有功电表易出现的接线错误分析[J].电工技术，2006（06）.
电压回路 第4篇
电压互感器可以将电力系统一次侧的高电压转换成与其成比例的低电压, 输入到继电保护、自动化装置和测量仪表中。本文所涉及的电压互感器为电容式电压互感器 (简称CVT) , 又称电容式电压抽取装置。因其无铁磁谐振且价格便宜等优点广泛应用于500、220k V高电压等级的电力系统中。
变电站电压互感器二次及三次回路必须有一个接地点, 其目的是保护设备和人身安全。但是电压互感器二次或三次回路只允许有一个接地点, 若有两个或多个接地点, 当电力系统发生接地故障时, 各接地点之间的地电位相差很大, 该电位差将叠加在电压互感器二次或三次回路上, 使电压互感器二次或三次电压的幅值及相位发生变化, 造成阻抗保护或方向保护闭锁。变电站内通常经小母线 (N600) 连通多个电压互感器二次回路, 在控制室或保护室内将N600 一点接地。一旦存在多点接地的情况, 在变电站不同运行状况下表现出的异常状况可能不尽相同, 但大多是反应在二次电压的变化上。
异常情况介绍
武南变和晋陵变分别处于常州地区南北两个分区电网中, 500k V陵武5288线是武南变和晋陵变之间的联络线, 因其作为南北分区电网的联络线而长期处于线路冷备用状态。图1 为晋陵变500k V一次接线图。
由于武南变内进行间隔调整施工, 工程结束后陵武5288 线需要送电配合武南变侧进行核相工作, 以验证调整改造后设备安装的正确性, 在送电过程中发生电压异常。
凌晨1:00, 晋陵变陵武线5013 断路器合闸, 陵武5288 线路充电, 预告信号“陵武5288 线第一套、第二套保护被闭锁”、“陵武5288 线第一套、第二套保护TV断线”、“1、2 号主变压器无功自投装置异常”、“1、2 号主变压器保护220k V侧阻抗保护TV断线”出现。
检查后台监控画面显示陵武5288线电压:A相372k V、B相196k V、C相276k V;500k V母线、主变压器500k V侧和其他线路电压显示正常;陵武5288 线武南变侧电压显示正常。
凌晨1:23, 拉开陵武线5013 断路器, 告警信号复归。
综合以上各方面的情况, 初步判断问题可能与晋陵变陵武5288 线线路电压互感器以及其二次回路有关。
上午9:00, 陵武5288 线改为线路检修, 安排检修人员查找原因。
异常情况检查
对晋陵变的陵武5288 线三相线路CVT进行相关二次回路检查和电气试验。
线路CVT二次回路检查
图2 为单相线路CVT电气回路图。CTV的1 号主绕组额定电压57.7V, 三相二次绕组星形接线分别接入第一套、第二套线路保护屏;2 号主绕组额定电压57.7V, 三相二次绕组星形接线, 接入测量、计量回路;剩余电压绕组额定电压100V, 二次绕组三相开口三角形接线, 作为零序电压接入线路故障录波器屏。
图2中, C1为高压电容;C2为中压电容;N为电容分压器低压端;T为中间变压器;L为补偿电抗器;E为补偿电抗器低压端;BL为ZnO避雷器;1a、1n为1号主二次绕组;2a、2n为2号主二次绕组;da、dn为剩余电压绕组。
(1) CVT二次回路通压试验。
分别在陵武5288线第一套、第二套线路保护屏的电压回路上通入三相电压, 幅值均为57.7V, 检查保护装置的交流电压采样值数据正确, 并在500kV场地陵武5288线线路CVT端子箱内测量了该回路, 数据与通入的电压值一致。
(2) CVT二次回路避雷器绝缘测试。
用绝缘测试表测试了在陵武5288线线路CVT端子箱内的二次回路避雷器绝缘值, 数据符合要求。
(3) CVT二次回路接地情况检查。
在500kV保护室第一串继电器操作屏5013断路器端子排上共有9个N600连线, 经拆线测量排查, 发现至500kV场地陵武5288线线路CVT端子箱内存在接地点, 而按设计和规程要求CVT二次回路接地有且只能有一个接地点, 现场设计这个唯一接地点设置在220kV保护室中, 所以当这个接地断开后, 线路CVT二次回路不应该存在接地现象。
在对陵武5288线线路CVT端子箱内回路检查过程中, 通过逐个排除, 发现C相CVT中用于零序开口电压回路的一根电缆芯在两端都断开的情况下仍然存在接地, 如图3中所示的“N”处接地标志。
可见CVT二次回路中存在两点接地情况, 且两点接地造成了开口三角形接线的二次绕组AB相短路。
线路CVT电气试验情况
(1) 对三相CVT分别进行了正切损耗值、电容量测试。
三相CVT的正切损耗值、电容量符合要求, 且三相比对数据一致。
(2) 测量了CVT内部Zn O避雷器绝缘值 (见表1) 。
根据厂方技术人员提供的数据, 该避雷器要求大于500 MΩ, 可见A、B相线路CVT由于剩余绕组短路已造成Zn O避雷器绝缘不合格。
原因分析
线路CVT二次回路中零序电压回路存在A、B相短路现象, 其等值电路如图4。
图4 中, r1为500k V开关场地至500k V保护室电缆芯的电阻值;r2为500k V保护室至220k V保护室电缆芯的电阻值;r3为500k V开关场地接地点至220k V保护室接地点之间的大地电阻值;I1为AB相短路电流。
线路CVT二次回路中零序电压回路AB相电压剩余绕组短路, 相当于Y/Y/D型变压器中D侧发生AB相间短路, 对CVT的1、2 号主二次绕组电压的幅值以及相位产生一定影响, 造成测量、保护三相电压不平衡, 线路保护方向和距离元件因检测到电压异常, 为防止误动而闭锁保护并发出“TV断线”告警信号。
如图4 所示, 由短路产生的回路电流I1分别在r1、r2、r3上产生一定的电压差, 造成220k V保护室二次接地点与一次接地点之间出现较大的电位差, 使500k V保护室中1、2 号主变压器220k V侧阻抗保护以及1、2 号主变压器无功自投装置采样的220k V侧电压也出现了中性点偏移, 并发出电压异常告警信号。
处理及预防措施
首先对A、B相CVT损坏的Zn O避雷器进行了更换。
其次, 对造成CVT二次回路两点接地的电缆进行检查, 发现在CVT端子箱内剥开的电缆芯线与端子排铁件绑扎过紧, 造成铁件快口刺破芯线绝缘层形成电缆接地 (如图5 所示) 。因此更换备用电缆芯恢复了二次回路。
为防止类似情况的再次发生, 做到举一反三, 建议采取以下预防措施。
(1) 对于长期备用的线路电压互感器, 在其投入运行前必须对其N600 接地点的唯一性、可靠性进行检查。
(2) 在运行检修巡视过程中以及定期检修工作中加强对户外端子箱、开关柜内二次控制电缆状况的检查, 对靠近金属转角、尖角、快口处的电缆芯线采取适当保护措施。
(3) 加强对基建改造工程的安装验收工作, 从源头杜绝回路隐患。
结束语
电压互感器电压二次回路必须保证有且只有一点可靠接地, 否则很可能造成变电站二次电压出现异常情况, 严重时会造成继电保护的不正确动作。本文结合实际案例对电压互感器二次回路两点接地导致电压异常告警的过程以及原因进行了分析, 同时建议在投运前加强检查, 在日常运行维护中加强巡视, 确保电压互感器二次回路仅一点可靠接地, 严防保护不正确动作, 保证电网安全稳定运行。
参考文献
[1]江苏省电力公司.电力系统继电保护原理与实用技术[M].中国电力出版社, 2006.
电压回路 第5篇
关键字：电压互感器 二次压降 补偿
一、电压互感器二次回路的接线形式
电压等级的不同，电压互感器二次回路接线形式不同。
1. 10kV至35kV电压互感器二次接线 ：电压互感器一次侧有熔絲，二次不设熔丝和任何其他保护设施，以减小电压互感器二次回路压降[2]。
电压互感器与电能表相距较远(一般大于10m)，为了在测量电压互感器压降时，不断其一次侧刀闸进行试验接线，采用图1所示[2] [3]。由于一般情况下电压互感器二次端子与接线盒A之间的距离小于0. 5 m，可不考虑两者之间的电压降。
当电压互感器与电能表相距较近时，在实际电力客户接线时又分为两种情况。
1.1电能表直接装在电压互感器柜上，电压互感器二次电缆直接进入电能表接线盒B，二次导线截面积大于4mm，如图2所示[2] [3]。电能表与电压互感器二次端子之间连线距离小于lm，一般不考虑电压降误差，但至少应每2年1次在停电的情况下检查和处理电压互感器二次端子接头生锈、腐蚀等情况。
1.2 电压互感器二次通过插件接至电能表接线盒，如图3所示[2] [3]。这种接线方式一般是电压互感器装在手车柜上，用上电后就不再管理，压降不易侧试。实际这类“插件”操作频繁，接触电阻不能忽略。
(2) 110kV及以上电压互感器二次接线 : 电压互感器一次侧没有熔丝，电压互感器二次侧必须装设保护设备(熔丝或快速空气开关)，防止电压互感器二次短路。对于进线供电的情况，为了保证计量准确，便于加封，在电压互感器杆下装设专用电压互感器端子箱，接线方式如图4所示[2] [3]。将接线盒A和快速开关ZKK装于电压互感器二次箱内，二次电缆从快速开关ZKK直接接到电能表接线盒B，可测量出从接线盒A到电能表之间的电压降，同样电压互感器二次端子接头应至少2年1次检查和处理锈腐等情况。
二、降低二次压降的措施
可以分为降低回路阻抗、减小回路电流和增加补偿装置等三大类降低二次压降的措施[4]。
1. 降低回路阻抗
降低电压互感器二次回路阻抗的具体方案为：
1.1 电压互感器二次回路更换更大截面积导线
1.1 定期打磨接插元件、导线的接头，尽量减小接触阻抗。
2.减小回路电流
一般情况下，电压互感器二次计量绕组与保护绕组是分开的，计量绕组负载为电能表等，负载电流小于200mA，因而现场测试若发现电压互感器一次回路电流大于200mA时，可采取以下措施减小电流：
1.2 采用专用计量回路
1.3 单独引出电能表
1.4 选用多绕组的电压互感器
3.增加补偿装置，主要有3种：定值补偿式、电流跟踪式、 电压跟踪式。
3.1 定值补偿式
定值补偿式补偿器根据其工作原理可以分为有源定值补偿器和无源定值补偿器。
定值补偿器在电压互感器二次回路阻抗和回路电流不变的前提下，能够对二次压降进行有效补偿，由于不能跟踪电压互感器二次回路阻抗和回路电流发生变化而引起二次压降的变化，因此不可避免地引起电压互感器二次综合压降欠补偿或过补偿现象发生。由此可以说，定值补偿装置（无论是有源的，还是无源的）在设计时就存在缺陷，是绝对禁止用于二次压降补偿的。
3.2 电流跟踪式
电流跟踪式补偿器基本原理是利用电子线路通过对电压互感器二次回路电流的跟踪产生一个与二次回路阻抗大小相等的负阻抗，最终使二次回路总阻抗等效为零。从前面对二次回路阻抗的特性分析可以看出，电压互感器二次回路阻抗是变化的，且具有一定随机性，显然电流跟踪式补偿器同样存在设计缺陷，可能造成过补偿或欠补偿现象的发生，因而也是绝对禁止用于二次压降补偿的。
3.3 电压跟踪式
电压跟踪式补偿器的原理是通过取样电缆，将电压互感器二次端电压信号与电能表计端电压信号进行比较，以产生1个与二次回路压降大小相等，方向相反的电压叠加于电压互感器二次回路，使电压互感器二次回路电压降等效为零。当电压互感器二次回路电流或阻抗改变导致回路电压改变时，补偿器自动跟踪压降的变化并产生相应变化的补偿电压叠加于电压互感器二次回路，以保持回路压降始终为零。因而这种补偿器几乎适用于所有场合，唯一不足的是需同时敷设一条从电压互感器二次端电压信号取样的电缆。
结语
电压互感器二次回路线路压降由二次等效阻抗和二次回路电流共同影响,这两个影响因素又随环境和工况不同而变化。降低二次回路阻抗、减小回路电流两种方法在保证二次压降原有性质的基础上，可以有效降低二次压降，但不能保证二次压降始终不大于电压互感器二次出口电压的0.25%要求；加装电压跟踪式补偿装置，可以保证二次压降始终不大于电压互感器二次出口电压的0.25%要求，但要注意电压互感器二次压降单向性的特点，确保欠补偿才是有效的[5]。
参考文献：
[1]胡晓蔚．电压互感器二次回路电压降对电能计量的影响［M］．成都：四川电力技术，1997 .lunwenwang.com
[2]左新燕，何毅民，王玉珍．电压互感器二次接线的改进.石河子科技［J］．2001年，第5期
[3]陈蕾．电压互感器二次电能表回路压降分析与测试［M］．江苏电机工程， 2002
[4]毕志周，曹敏，吕宏．减小电压互感器二次回路压降的方法研究［M］．云南电力技 术，2000
[5]陈新亮．电压互感器二次回路压降改造的分析［M］．华东电力，1998
电压互感器二次回路校验探析 第6篇
关键词：电压互感器,二次回路,校验
1 前言
为保证电力系统的安全运行, 新安装的变电站, 其二次回路在正式投入运行前必须利用各种方法检查二次回路接线的完整性及正确性。在二次回路的调试中, 母线电压互感器 (PT) 部分是很重要的一环, 是交流电路中一次系统和二次系统的联络元件, 将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压, 使二次设备与一次高压隔离, 同时传递信息供给测量仪器、仪表和保护、控制装置等各种二次设备使用。
作为公用设备, 其二次回路的极性、相别、结线、切换等任意一个不正确, 都会造成保护误动作或拒动作。对于这方面的校验, 往往缺少一个比较直观的方法。我们在现场调试的过程中, 利用母线PT回路试验的特点, 总结出一种简单有效的方法, 能对其极性、相别、结线和切换等进行可靠的判断。
2 整体回路的初步检查
如今变电站的母线PT一次设备普遍为3个单相PT, 而PT的二次回路设计为星形接线方式。按照规程, 首先检查PT二次回路的接线: (1) 校对PT二次回路是否按图接线、是否短路; (2) 检查电缆屏蔽层两端是否可靠接地; (3) 二次回路的绝缘数值是否符合要求; (4) 中性线回路只能有一点接地; (5) 各PT的中性线和开口三角组回路不得接有可能断开的熔断器或空气开关; (6) 开口三角组回路电缆是否跟其他组电缆分开; (7) 保护组回路和测量组回路是否分开, 应具有快速熔断器或自动空气开关这些保护设备, 且先经保护设备再输出至其他回路; (8) 隔离开关辅助接点切换接触是否正常; (9) 母联开关分位合位接点输入是否准确; (10) 电压切换装置接点接触是否正常, 是否符合反措的其他要求。
3 母线P T极性的校验
母线PT中A (或X) 端的同名端 (a或x) 端, 瞬时极性相对于同名端相同, 即若A端为正极性, a端此时也一定为正极性。极性检定方法一般有直流法、交流法和比较法等, 在此介绍最简单直观的直流法。直流法检查电压互感器极性的接线如图1所示。
选用一量程足够小的万用表和一块常用的1.5~6 V干电池, 万用表准确度一般要求达到微伏级或以上。利用万用表指针偏转方向随电压输入方向而变的特性 (即当电压从“+”极瞬时输入, 指针则顺时针正偏;当电压从“-”极瞬时输入, 指针则逆时针反偏) , 在PT一次侧瞬时加直流电压 (模拟交流) , 在二次侧接万用表, 测量档准确度选用微伏级或以上。
图1中, 开关K接通电源的瞬间, 若万用表指针向正方向偏转, 则一次绕组接直流电源“+”极的端子与二次绕组接万用表“+”极的端子为同名端;若万用表指针反方向偏转, 则上述接“+”极的两端子为异名端。需要注意的是, 当K瞬间断开时, 万用表的指针偏转方向与开关瞬间接通时的方向相反。
4 单组母线P T回路的校验
由于是校验回路的正确性, 在一次侧施加的试验电压不需达到额定电压值, 只需施加PT测量装置能准确测量二次电压值的一次值便可。根据新安装的变电站现场实际情况, 会有外部三相交流380 V的施工电源, 故可利用此电源进行PT二次回路试验。以110 k V 11PT为例, 一次接线图如图2所示。
4.1 变比的初步校验
试验前断开母联开关、L1开关和L2开关、隔离开关111PT和112PT、11PT二次输出空气开关, 在1处对应ABC三相分别施加三次相间交流380 V, 中心线N不接 (根据工艺, 有些电压互感器一次侧的非极性端X在内部与外壳相连接地, 若接N至电压互感器一次侧的非极性端X, 会造成短路) 。在11PT二次输出空气开关处测量相间电压是否为0.38 V。合上隔离开关111PT, 11PT二次输出空气开关, 此时在控保室的PT电压测量装置可以观察到11PT的二次电压值为0.38 V。
4.2 相别与零序电压回路的校验
在1处施加对应ABC三相电压, 可以观察到各装置电压平衡。断开施加1处的A相电压, 此时PT电压测量装置可显示A相电压偏低, 而BC相电压正常, PT开口三角接线的电压测量值为0.38 V, 在涉及连接110 k V 1 M电压的二次设备 (如主变高后备保护装置、录波装置、计量表等) 观察电压值, 应与电压测量装置值相同, 而涉及连接110 k V 2 M电压的二次设备测量电压值应为0, 类似方法可以试验BC两相。
4.3 相别极性的再校验
在1处施加三相平衡交流380 V, 在控保室电压测量装置电压输入处用伏安表以站用变的A相 (或BC相) 为基准, 进行ABC三相的角度测量, 其结果应顺时针相差120°。
4.4 电压并列的校验
双母线各有一组PT, 在母线元件倒闸操作时, 保护装置用的交流电压应与元件所在母线相一致, 二次电压回路使用中间继电器, 由母联开关辅助触点联动实现切换。合上母联开关, PT电压测量装置处的电压并列KK打在“并列”位置, 此时重复4.2的操作, 确认涉及连接110 k V 2 M电压的二次设备电压回路的正确性, 此时观察到全站所有的电压测量值应相同。
4.5 110 k V 12P T二次回路校验方法
对于110 k V 12PT, 其二次回路校验应类似于11PT, 重复4.1~4.4进行。
5 两组母线P T间回路的校验
进行11PT与12PT相别的相互校验:合上母联开关、111PT隔离开关、112PT隔离开关, 电压并列KK打在“禁止”位置。在1处与2处同时输入对应ABC三相的交流380 V电源。观察PT电压测量装置的测量电压幅值都为0.38 V, 用伏安表测量同相的角度应相同, 相间的角度应顺时针相差120°。将电压并列KK打在“并列”位置, 观察PT电压测量装置幅值及相位应正常, 11PT与12PT二次总输出的保护设备 (选择较小的容量) 无断开的现象。
6 10 k V母线P T回路的校验
10 k V PT回路的校验过程与110 k V PT回路的校验过程基本相同。施加电压时, 对于已安装好的10 k V PT, 其一次侧中性点如果有通过消谐元件进行接地, 中性线N可接中性点而不发生短路, 测量电压可达到2.2 V, 相对于110 k V PT的校验来说过程稍为简单。
7 结语
以上介绍的母线PT二次回路校验方法, 在多个变电站安装调试过程中使用过, 结果令人满意, 各个变电站投产时母线PT二次回路都能保证100%正确, 证明这种方法是行之有效的, 可以应用。我们将会在以后的工作中不断总结经验, 理论结合实际来分析, 努力提高调试工作的水平。
参考文献
[1]张希泰, 陈康龙.二次回路识图及故障查找与处理.北京:中国水利水电出版社, 2005
[2]沈胜标.二次回路.北京:高等教育出版社, 2006.7
发电机同期电压回路校核新方法 第7篇
乌江渡发电厂已建厂30余年, 现有装机容量为1 250 MW (5×250 MW) , 是贵州电网主力调峰调频电厂, 其6回220k V线路、6回110k V线路及相应母线是地区电网的重要组成部分, 担负着重要负荷的供电任务。近年来, 由于设备老化, 该厂设备检修维护和技术改造工作均非常多。其中, 很多设备改造 (如更换TV) 、同期装置的检修试验等均会涉及同期电压回路的校核, 以确保机组不会非同期并网。由于常规同期回路校核方法受限于运行方式, 因此协调难度相当大, 校核工作量也非常大, 常耗时费力还不安全。为了高效完成机组检修、设备变更后的同期核查和启动试验, 提出借助主变低压侧TV或厂用电母线电压作为参考电压完成同期电压回路校核的新方法。
1 同期电压回路常用校核方法
目前, 对于采取发变组单元接线的机组, 校核同期装置电压回路主要有两种方法。一种是先将主变高压侧母线停电, 合上发电机出口断路器、主变高压侧断路器及相关刀闸, 利用发电机组带主变及空载母线一起零起升压, 对同期待并侧、系统侧电压回路进行核相;另一种是在发电机引出线处解开发电机引出端与封闭母线的连接, 通过系统对主变、封闭母线及与其连接的机端电压互感器充电, 对同期待并侧、系统侧电压回路进行核相。
这两种校核方法对于新建电厂的发电机组较合适, 而对于已投运且只是进行计划检修或更换电压互感器、同期电压回路隔离变压器、同期装置、同期把手的发电机组, 则存在效率低下、安全风险大等问题。第一种方法需带高压母线零起升压, 将主变高压母线 (通常为110k V及以上母线) 停电, 这意味着要先与调度机构协调, 将相应母线上的线路负荷转移, 再将母线停电与其它运行设备隔离;对于高压母线担负着地区重要负荷供电的发电厂来说, 此种方法的协调难度相当大, 而且母线停电期间大大增加了其它运行设备和地区电网的安全风险。第二种方法则增加了拆、装发电机与封闭母线连接线的工作量, 在试验期间, 拆解点与其它部位需做专门的安全隔离措施;由于发电机与封闭母线的连接处于非常规状态, 因此增加了试验安全风险;另外在某些发电机出线场地特别狭窄的电厂, 要实现拆解点与其它部位的安全隔离是相当困难的。
2 借助参考电压实现发电机同期电压回路校核
2.1 同期电压回路接线与校核原理
对于采取发变组单元接线的机组, 可选取厂用电母线电压作为同期校核的参考电压;对于采取发变组扩大单元接线的机组, 可选取主变低压侧TV二次电压或厂用电母线电压作为同期校核的参考电压。参考电压通过选通继电器接入同期装置, 如图1所示。
参考电压回路接入后, 应在同期屏利用试验台加量的方法验证屏内电压回路的正确性。进行发电机同期电压回路校核时, 拔出同期装置出口继电器, 先使机端TV与参考电压所属TV处于同一一次系统, 由机组PLC控制选通继电器J3动作, 从而继电器JDQ2、JDQ5、JDQ8接通, 试验参考电压选通至同期装置系统侧电压输入通道 (X1-5、X1-6端子) , 发电机机端TV二次同期电压选通至同期装置待并侧电压输入通道 (X1-7、X1-8端子) , 此时在同期装置液晶面板观察两者的幅值、相位应一致;然后, 使系统TV与参考电压所属TV处于同一一次系统, 由机组PLC控制选通继电器J4动作, 从而继电器JDQ4、JDQ6、JDQ7接通, 试验参考电压选通至同期装置待并侧电压输入通道 (X1-7、X1-8端子) , 系统TV二次同期电压选通至同期装置系统侧电压输入通道 (X1-5、X1-6端子) , 此时在同期装置液晶面板观察两者的幅值、相位应一致。处于同一一次系统时, 若参考电压分别与系统同期电压、机端同期电压一致, 则可间接确定系统同期电压、机端同期电压回路正确。
正常同期并网 (选点1或选点2) 时, 正常投入同期装置出口继电器, 由机组PLC控制选通继电器J1或J2动作, 选通系统电压和机端电压进入同期装置, 同期装置捕捉合闸时刻发出并网令。
2.2 利用厂用电母线电压校核同期电压回路
以乌江渡发电厂#2发变组检修后校核#2机同期电压回路为例, 介绍利用厂用电母线电压校核同期电压回路方法。乌江渡发电厂一号厂主接线如图2所示, 220k V系统、110k V系统均正常运行, #1主变、#3主变挂网运行 (或#1、#3机并网运行) , 6k V厂用电II、III段联络运行 (由#3主变低压侧供电) , 6k V厂用电I段由#1主变低压侧供电正常运行;#2发变组检修后待并网。
#2机同期用系统电压取自220k V I母TV余绕组反极性B相电压Ub'b (100V) , 待并侧电压取自机端TV A、B相相间电压UAB (100V) 。主变 (接线组别Ynd11) 的转角作用, 使得机组并网后同期装置测得的系统侧、待并侧电压幅值、相位一致。
采用厂用电母线电压校核同期电压回路时, 应将6k V厂用电II段TV二次绕组B相电压Ub接入同期屏试验参考电压端子 (图1Ux、Ux'处) 。机组PLC控制选通继电器J4动作后, 在同期装置面板上查看系统电压与6k V II段电压的幅值和相位。由于此时6k V II段挂在系统上, 6k V II段母线TV与220k V I母TV测量的是同一电源点, 因此同期装置采集的两者的幅值和相位应一致。
在发电机带主变零起升压成功后, 合上高压厂变12B进线开关012, 此时6k V备自投动作跳开6k V II、III段联络开关625, 并合上6k V II段低压侧进线开关620, 机组PLC控制选通继电器J3动作, 同样查看同期装置所采集的机端电压和6k V II段电压的幅值、相位。由于此时机端TV与6k V II段母线TV量的是同一电源点, 因此同期装置所采集的机端电压与6k V II段电压的幅值和相位应一致。
若同期装置前后采集的系统电压、机端电压与6k V I段电压的幅值、相位一致, 则说明同期装置系统侧、待并侧电压回路极性正确。
2.3 利用主变低压侧TV校核同期电压回路
对于只有I段厂用电的电厂, 可采用主变低压侧TV二次UAB作为试验参考电压。仍以#2机同期电压回路为例, 利用主变低压侧PT校核同期电压回路时, 只需将主变低压侧TV二次UAB接入同期屏试验参考电压端子即可。进行校核试验时, 先由220k V母线对主变全压充电, 此时启动同期装置查看系统侧电压与主变低压侧TV二次电压的幅值、相位应一致;然后断开主变高压侧开关, 由发电机带主变零起升压, 此时再启动同期装置检查待并侧电压与主变低压侧TV二次电压的幅值、相位应一致。由此, 可确认同期电压回路的正确性。
3 结束语
在发电厂中, 并网操作是一项重大操作, 为保证发电机同期回路的正确可靠性, 同期回路的调试至关重要。本文提出的方法有效弥补了同期回路常规调试方法的不足, 操作更加灵活、方便, 减少了与调度部门协调的工作量, 降低了试验风险, 为发电机组乃至电力系统的安全稳定运行提供了保障。
摘要：鉴于常规发电机同期电压回路校核工作受限于运行方式, 且校核工作量大的问题, 提出一种借助主变低压侧TV或厂用电母线电压作为参考电压来校核同期电压回路的新方法。
微机保护电压回路的正确接线与检验 第8篇
在电力系统中功率方向继电器的电压取自相应的电压互感器 (PT) 的开口三角, 工程中一般以PT二次的极性端接地, 如图1, 当系统发生非对称接地故障时, 对于保护安装处为正向故障, 则零序电流3I0和零序电压3U0的相应关系如图2, 电压互感器和电流互感器极性图1中已标出。二次电压3U0与一次电压U01同相位, 二次电流3i0和一次电流I01同相位。
在正向故障时, 3I0超前3U0的角度为保护背后系统零序阻抗角φbh0.0的补角, 通常φbh0.0≈80°, 所以此情况下3I0超前3U0的角度为100°左右。为保证零序方向继电器最灵敏, 其最大灵敏角应取-100° (IJ超前于UJ) 。并采用正极性方法接入3I0和3U0, 但迄今为止, 市面上还没有最大灵敏角为-100°的方向继电器, 而只有φzlm=70°左右的零序方向继电器, 所以3U0应反向接入, 如图3。
在实际工程中所取3U0的开口三角的极性端接地, 同样也有非极性端接地的方式。而WXB-01型微机保护装置所要求正确的3U0的接入, 即-110°接线, 用于构成零序功率方向保护。因此在微机保护中必须有正确的3U0引入方式。
2 微机保护电压回路的正确接线方式
微机保护中零序电流和相电压的接入非常直观, 而零序电压的极性端应该与电压互感器的开口三角的极性端相连, 这也正是和传统零序功率方向继电器接线的区别。即微机保护零序功率方向保护为-110°接线。微机保护屏端子排中的ULN端子 (极性端, 装置内部称3U0N) 接电压互感器开口三角的极性端。UL端子 (非极性端子, 装置内部称3U0L) 接电压互感器开口三角的非极性端, 而与电压互感器开口三角哪端接地无关, 以ULN接地为例, 若电压互感器开口三角为非极性端接地, 则将屏上的UL与UN相连, 常见的几种电压回路的正确接线如图4。
3 关于微机保护电压回路接线正确性的检验
在保证了上述接线后, 可以根据微机保护打印的采样值进行检验。实验接线图如图5。
在实验中, 将U+接至保护屏端子上的ULN, U-接至UL端子, I+接至保护屏上IN'端子, I-接至IN端子, 加入模拟量 (此时断线闭锁在断开位置) , 模拟正向零序故障, 保护启动及发信, 并作用于开关跳闸, 即φ表值为-110°～250°。则打印时采样值3I0的最大值超前3U0最大值6ms, 因为1 ms为18°, 则6×18°≈110°, 若此时3U0max超前3I0max4个ms, 则3U0的回路肯定接反, 3I0及3U0波形图如图6所示。
用以上实验方法, 采样值直观清楚, 方法简单可行, 并在实际工作中得到应用, 因此只要采用上述方法, 就可保证微机保护, 特别是WXB-01型微机保护的动作正确性。
摘要：随着近年来微机保护的大量投入运行, 其灵活性大、可靠性高、高性能、维护调试方便、小型化和低负担等优越性得到体现, 但在实际运行中, 如果外部接线 (特别是电压回路接线) 有误, 则会造成保护装置误动。以新宾区电网为例, 目前110 kV线路保护大部分为第三代微机保护 (CSL-160系列) , 此保护装置是线路故障时零序电压为装置自产3U0, 即由软件将三个相电压相加获得3U0, 供方向判断用, 但在PT断线时, 又自动改用开口三角的3U0;另外还有两套WXB-01微机保护, 此保护无自产3U0功能。其中一套 (WXB-01) 型保护, 因开口三角3U0极性接反而造成区外故障, 保护误动。但装置判别外部3U0极性接反, 若当时有PT断线时, 保护装置肯定拒动或误动。根据近几年的运行经验, 因3U0接线错误而使微机保护零序方向保护发生误动的情况已屡见不鲜。虽然在微机保护装置的说明书中, 厂家一再强调3U0的正确接线, 但由于缺乏和以往零序功率方向继电器接线的比较, 容易造成保护人员在接线上的概念混淆, 下面就以WXB-01型微机保护为例, 说明3U0的接线以及保证其正确接线和检验的方法。
关键词：微机保护,WXB-01,3U0
参考文献
[1]上海市电力公司.配电网新设备技术问答[M].市区供电公司北京:中国电力出版社, 2002.
电压二次回路整改对同期装置的影响 第9篇
同期装置是发电厂、变电所的重要装置, 装置主要解决:待并发电机出口断路器或线路断路器并入电网时, 断路器两侧电压的电压差、频率差、相位差满足同期三要素同期并列的要求。在待并侧与系统侧的电压差及频率差满足要求的情况下, 确保相角差为零时将待并发电机、变压器等平滑地并入电网的问题, 通过装置可快速、可靠地实现电力系统并列运行的要求, 提高了电力系统的稳定及线路负荷的合理、经济分配等问题。装置的好坏直接影响着待并发电机、变压器及电气设备的安全稳定运行。装置的广泛应用不仅给电站、变电所运行人员进行同期操作带来了极大的方便, 也可靠地保证了发电机组并网过程的安全, 保证了电力系统的安全, 并提高了效率[1,2]。
某水利枢纽工程为贯流式机组, 分内、外江15台机, 两个开关站运行模式, 同期装置分别采用南京南瑞自动化控制所、深圳市智能设备开发有限公司设备, 本文通过该水利枢纽工程一起由于结合《继电保护反措》进行电压二次回路整改, 造成220 kV线路同期装置不能正常运行, 直接影响机组检修、线路外送原因进行分析, 提出整改措施。
1 事故简述
2012年5月27日, 在进行内江开关站220 kV2051DL同期合闸过程中, 采用的深圳市智能设备开发有限公司的SID—2H型微机同期装置不能同期合闸, 装置显示面板报“系统侧电压低闭锁”, 上位机报“2051DL同期合闸失败”、“同期装置退出”等信号, 线路甲与线路乙无法环网运行。
开关站一次接线图如图1所示, 2051DL同期电压分别取自TV1、TV3二次同期电压, 其中TV1采用开口三角A相抽取电压, 变比为:220 k V/100 V, 作为系统侧同期电压, TV3采用单相电压, 变比为:220 k V/100 V, 作为待并侧同期电压;2034DL同期电压分别取自TV1、TV2二次同期电压;2052DL同期电压分别取自TV4、TV2二次同期电压。
2 同期装置简述
该水利枢纽工程内江采用的是深圳市智能设备开发有限公司的SID-2H型微机同期装置。
装置的主要功能为:可供发电机和线路并网共用, 总并列点数为8个;可设置多组参数;同频并网时增加了允许功角的定值, 保证线路并网不致引起失步或保护动作;具有TV二次回路断线的低压闭锁功能;具备单侧或双侧无压合闸选择功能;发电机并网出现同频时能实施自动加速控制, 脱离同频状态;可作为智能同步表。
装置主要特点:采用主机与操作显示面板分开, 装置主机可以安装在现地, 显示面板可以装设在离装置主机电气距离为1 200 m外的控制室, 连接采用五类屏蔽双绞线, 这对于未采用分布式控制的电站在控制室监视并网运行提供便利条件。
装置主机有3个对外航空插座, 分别为19芯的JK1插座 (作用:连接选线器, 输入三相TV信号及电源) ;10芯的JK2插座 (作用:连接操作显示面板) ;42芯的JK1插座 (作用:输入、输出开关量) 。装置主机、显示面板、选线器连接简图如2所示。
对于8个并列点的切换, 装置采用SID-2X-A自动选线器进行并列点同期信号的切换, 实现上位机发出同期令后, 正确通过选线器选择并列的同期电压信号等;同时该选线器具有定时自检功能, 可提前预告多路开关通道故障状态;在并网过程中, 如遇到紧急事件, 选线器可接受由上位机发来的紧急中止同期命令执行紧急中止同期操作。
3 检查情况
在安排人员检查同期装置中2051DL同期并列电压, 用万用表进行测量后, 系统侧TV1与待并侧TV3电压均满足要求, 测量值为100 V左右, 满足并列要求。在上位机重新发“2051DL同期”令后, 装置显示面板仍然报“系统侧电压低闭锁”, 对此进行如下检查工作:
(1) 退出同期合闸开出总继电器。
(2) 上位机再发“2051DL同期”令, 用两块万用表分别测量同期电压, 即待并侧TV3和系统侧TV1电压, 发现系统电压由原来的100 V下降到48 V, 满足同期装置低压闭锁定值 (90 V) 的要求, 而待并侧电压一致保持在100 V不变, 继续由上位机发“2051DL同期”令, 用同期装置自身的功能菜单:并网过程测试, 再一次通过装置自检功能对同期并网所有信号进行检测, 同样在装置面板上反映出:系统电压48 V, 待并侧电压100 V。
(3) 将待并侧TV3和系统侧TV1电压进行对调, 在用万用表测量同期电压时电压均显示正确, 继续由上位机发“2051DL同期”令, 用同期装置自身的功能菜单:并网过程测试, 再一次通过装置自检功能对同期并网所有信号进行检测, 同样在装置面板上反映出:待并侧电压48 V, 系统电压100 V;说明原接线情况下, 系统侧TV1二次电压有问题。
(4) 恢复系统侧TV1和待并侧TV3电压接线, 对同样采用TV1作为同期电压的2034DL同期回路进行检查, 继续由上位机发“2034DL同期”令, 用同期装置的并网过程测试功能对同期并网所有信号进行检测, 同样在装置面板上反映出:待并侧电压TV1电压48 V, 系统电压TV2电压100 V;也说明原接线情况下, 系统侧TV1二次电压有问题。
(5) 对不采用TV1电压作为同期电压的2052DL同期回路进行检查, 继续由上位机发“2052DL同期”令, 用装置的并网过程测试功能对同期并网所有信号进行检测, 在装置面板上反映出:待并侧电压TV2电压、系统电压TV4电压均为100 V;同期合闸模拟成功, 说明同期装置可以正确工作, 原接线情况下, 系统侧TV1二次电压有问题。
哪什么原因会造成接入同期装置的TV1二次电压在同期装置未启动时用万用表测量正常, 同期装置启动后电压由100 V降至48 V, 造成同期合闸失败呢?
查询近期涉及电压互感器TV1相关工作, 发现有一张结合技术监督及电网继电保护反措要求, 进行TV1二次回路的相关工作票。
技术监督及电网继电保护反措关于TV二次回路接地的要求[3,4,5,6,7]:
(1) 对于电压互感器的二次回路和三次回路必须分开, TV二次回路的4根引入线和互感器开口三角绕组的2根引入线均应使用各自的电缆。
(2) 经控制室零线小母线 (N600) 联通的几组电压互感器的二次回路, 只应在控制室将N600一点接地, 各TV二次中性点在开关站场接地点应断开。
(3) 为保证接地可靠, 各TV的中性线不得接有可能断开的断路器或接触器上, 二次绕组的接地必须各自引线接到屏柜的接地铜排上, 而不能采用串接的方式。
所以, 在发现开关站电压切换盘内电压互感器TV1二次回路和三次回路接地线未分开, 将此短接线甩除, 未考虑TV1三次绕组中采用A相抽头作为同期电压的问题。
TV1二次电压接引情况:首先由TV1本体二次绕组引至本体端子箱, 再至开关站现地端子箱, 再引至电压切换盘, 再分别将三次绕组电压引至相应保护盘, 将三次绕组的A相抽头电压引至同期屏。
通过核对电缆芯线的方法, 发现在电压切换盘内, 至同期屏的TV1三次绕组中采用A相抽头的电压N线未接入, 电缆芯线绑扎在线把里, 通过查阅图纸, 摇电缆绝缘合格后, 接入N线, 进行“2051同期”试验时, 2051同期合闸成功。
4 故障原因分析
造成本次同期装置故障的主要原因是机组安装期间, 未严格按照《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》要求进行电压互感器二次接线设计、接线、试验, 造成图纸设计错误, 施工人员接线错误, 在后期进行继电保护反措整改时, 又未进行全面的分析、检查、试验, 造成同期装置不能正常工作, 具体如下。
4.1 原端子接线情况
通过图3可以明显看出N600与N600'接地端子采用短接线短接方式, 并且采用N600'作为接地端子引出, 未严格采用按照《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》要求进行电压互感器二次接线设计、接线[6,7]。
4.2 二次接线情况
对应于图3接线端子的二次接线简图如图4所示, 可以看出, 工程技术人员按照《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》要求进行电压互感器二次接线设计, 甩开了电压互感器TV1二次回路和三次回路接地短接线, 造成原设计错误的暴露。
原设计错误采用公用接地线, 将同期电压引入至同期盘, 再甩开接地线的连接点后, 实际造成TV1同期电压属于感应电压, 如图5所示, 这也是为什么用高阻万用表测量电压正常, 启动同期装置电压就变至48 V的原因。图中所示虚线为实际断开接线。
5 结语
在本次故障检查过程中, 可以看出在进行电站、变电所设备初设期间, 就应当对照《防止电力生产重大事故的二十五项反措 (继电保护) 》及《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》进行设计, 确保设计图纸及相关二次回路接线正确无误, 避免设计图纸错误;同时也应对现场施工人员的技术力量进行监督、管理, 避免由于施工作业人员的技术力量不全面造成接线的错误;同时也应加强电站、变电所人员的技术培训工作, 通过技术培训加强现场核查工作, 实现标准化管理, 对改建、新建的厂站在设备投运前或者TV二次回路整治工作之后恢复运行接线后, 必须对N600公共接地线电流进行测试并记录数据。针对本次故障, 在日常维护工作中就可以根据《南网总调关于防止发电厂变电站用TV二次回路多点接地的通知》, 采用电阻法、电压法进行TV二次回路接地情况进行检查, 防止TV二次回路接地整改后故障隐患的产生, 即如本次的同期装置故障的发生。
参考文献
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[6]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答[M].2版.北京:中国电力出版社, 2000.
电压互感器二次回路反充电的分析 第10篇
在各级继电保护运行管理规程中, 都明确规定了系统一次设备倒闸操作时, 应特别注意防止电压互感器二次回路向一次设备反充电。所谓反充电就是在倒闸操作过程中, 由于操作不认真或操作票有误, 造成双母线带电的电压互感器二次回路, 与不带电的电压互感器二次回路相并联, 其后果是使带电的电压互感器二次回路空气开关跳开, 继而造成所有运行线路的交流二次回路电压消失。这是因为电压互感器相当于一个内阻极小的电压源, 在正常情况下电压互感器二次负载是计量表计的电压线圈和继电保护及自动装置的电压线圈, 其阻抗很大、工作电流很小, 相当于变压器空载运行, 故电压互感器二次空气开关容量很小, 一般为1A。假设不带电的电压互感器一次对地阻抗为106Ω, 则反应到二次回路的阻抗为Z2=106/22002=0.207Ω (2200为母线电压互感器一次与二次之变比) , 那么在反充电过程中, 会产生很大的电流 (I=100/0.207A=483A) , 将运行的另一组电压互感器二次空气开关跳开, 对所有运行的继电保护装置产生影响。如电压互感器二次空气开关跳不开, 还会造成人身和设备损坏事故。因此, 各类电气人员都需要认真防范电压互感器二次回路反充电事故。
1 事故经过
某变电站220kV一次接线为双母线带旁路方式, 事故前运行方式为正常运行方式, 220kV线路1在正母线运行, 如图1所示。运行值班人员执行线路1正母线刀闸检修相关操作任务, 即220kV线路1开关由正母线运行倒至副母线运行, 220kV正母线改为母线检修, 在操作至将220kV电压切换开关由“断开”位置切换至“投入”位置, 拉开母联开关时, 220kV正、副母线电压互感器二次空气开关跳开, 220kV保护装置全部交流二次回路失压, 并造成了两条220kV线路误动作跳闸。
2 原因分析
手动进行电压切换有两种方式:一种是切换开关在切换过程中, 保护装置将瞬间失去电压, 在切换前, 应先停用该线路上所有电压保护, 这种切换方式不会造成反充电, 但需要停用保护, 在实际运行中已不使用;另一种是切换开关在切换过程中, 保护装置不会失去电压, 保护不需要停用, 但是两组电压互感器二次回路要并联。
电压互感器二次回路并联同样有两种形式, 一种是电压切换开关BK由“断开”打至“投入”位置, 如图2所示。因母联开关及其两侧刀闸在合闸位置, 其相应辅助接点在闭合状态, 则切换继电器QJ励磁, 其常开接点闭合后, 两组电压互感器二次回路电压并联。
另一种是双母线运行的开关的两侧母线刀闸同时运行时 (刀闸双跨) , 刀闸辅助接点1G、2G动作, 使1YQJ、2YQJ励磁, 其常开接点闭合使两组电压互感器短时并联, 也可以保证保护装置不失电, 如图3所示。
这两种形式的电压互感器二次回路并联, 必须保证两组电压互感器二次回路都带有正常电压, 如果一组带电, 一组不带电, 则不允许二次回路并联。
那么两组电压互感器二次回路并联怎样操作呢?由于正、副母线电压互感器的实际特性不完全一致, 致使二次回路电压有压差, 如果靠刀闸辅助接点或电压切换继电器的接点来切换二次回路电压, 频繁操作可能使其接点烧损, 导致接触不良或粘连 (接触不良可能造成保护二次回路失压误动, 粘连可能造成电压互感器二次回路并联) 。而电压切换开关BK接点容量大, 不会发生接点烧损现象, 二次回路并联后, 刀闸辅助接点或电压切换继电器的接点就在等电位上并联, 不存在接点烧损或粘连现象, 所以在倒母线操作之前, 应先将电压切换开关BK由“断开”打至“投入”位置。
在这起事故中, 实际操作操作是先将母差保护方式切换, 热倒母线, 再将电压切换开关从“断开”位置切至“投入”位置, 母联开关改冷备用, 电压互感器改冷备用。
从以上分析可以看出, 电压切换开关BK应在热倒前投入“投入”位置, 在倒排结束、母联开关断开之前投至“断开”位置, 但值班员在倒排后将电压互感器二次回路并联, 此时拉母联开关, 正母线电压互感器失电, 由于母联开关辅助接点断开要滞后于母联开关, 也就是在母联开关辅助接点断开之前, 正母线电压互感器已经失电, 这样就造成副母线电压互感器通过二次回路对正母线电压互感器反充电, 由于电流非常大, 副母线电压互感器二次回路空气开关跳开, 造成两条母线二次回路电压全部失去, 致使220kV线路跳闸 (因交流失压时, 有区外故障, 保护启动, 导致保护误动出口跳闸) 。
3 防范措施
1) 从技术上讲, 双母线接线方式下线路保护用电压的取用一般有两种方案, 一种是取自母线电压互感器, 一种是取自线路电压互感器, 下面进行简单分析。
首先, 传统的母线电压互感器, 每条线路所配备的电压二次回路复杂, 给运行管理带来不便。根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的要求, 220kV及以上电压等级的微机型线路保护应遵循相互独立的原则按照双重化配置, 两套保护之间不应有任何电气联系, 每套保护的交流电压、交流电流应分别取自电压互感器和电流互感器的互相独立的绕组, 同时断路器和隔离开关的辅助接点, 切换回路以及其它保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。
其次, 在小方式时, 电压互感器测量精度无法满足要求, 电压互感器设备厂家文件规定:“电压互感器实际所带负荷一定在电压互感器额定容量的 (25%~100%) 范围内时, 才能保证测量精度。在实际工程设计中, 一般按本母线上可能出现的最大负荷来选择额定容量。在变电站的实际运行中, 本母线所带的线路 (变压器) 数量, 并非一定在最大负荷对应的数量。在小运行方式时, 本母线实际所带线路 (变压器) 数量可能小于对应额定容量的25%情况, 这时就无法确保电压互感器的测量精度, 这是母线公用电压互感器方案难以避免的缺陷。
对于取自线路的专用三相电压互感器来讲, 电压二次绕组自供自足、自成系统, 与外界无联系, 接线简单, 单元性强, 不需要电压并列装置和电压切换装置, 基本上不存在电压二次回路反充电的可能。而且电压互感器负荷恒定不变, 设计选择的电压互感器二次额定容量, 能确保测量精度。
在电气设计中, 考虑线路配置三相电压互感器, 从经济上比较, 两者投资相差不大, 推荐220kV线路采用装设三相电压互感器, 这种互感器可以有效避免二次回路反充电事故。
2) 双母线切换回路中采取的措施
一是当控制两组母线电压的切换继电器同时动作时, 应发出信号。在发出信号期间, 运行值班人员严禁断开母联开关, 以防止电压互感器二次回路反充电。当切换继电器工作不正常, 1YQJ、2YQJ处于失磁状态, 应发出“交流电压回路断线”信号, 此时运行值班人员应立即将与电压有关系的保护退出运行, 在保护回路电压恢复正常后, 才允许将保护装置从新投入运行。
二是运行值班人员投入检修后电压互感器二次回路空气开关时, 应测量空气开关下口, 确认下口不带电后, 方可投入电压互感器二次回路空气开关, 否则有可能造成电压互感器二次回路反充电。
三是在倒母线操作时要规范操作顺序, 在将一条母线线路全部倒至另一母线后, 应首先拉开母线压变二次回路空气开关, 其次才能拉开母线压变刀闸。
四是隔离开关辅助接点控制的1YQJ、2YQJ电压继电器, 在断电时应保证可靠失磁复归。同时, 其触点容量应保证在电压二次回路故障通过短路电流时, 不致发生粘连现象, 以防止造成通过电压互感器二次回路反充电。目前, 使用的操作箱一般采用自保持的电压切换继电器, 目的是确保一次刀闸辅助接点接触不良的情况下, 保护装置不会失压。但同时在复归圈动作不可靠的情况下, 若继电器自保持, 则电压互感器将出现二次回路并联现象。因此, 在继电器校验完毕后要求继电保护人员测量两组带自保持的1YQJ、2YQJ电压继电器, 确保只有一组电压切换继电器动作。
摘要：双母线接线方式有着供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验等优点, 但当母线故障或检修时, 隔离开关进行倒换操作时, 容易发生一次、二次设备的误操作事故, 特别是容易发生电压互感器二次回路反充电事故。本文针对一起典型事故, 从电气设计以及运行维护上防范电压互感器二次回路反充电事故的措施进行了阐述。
关键词：双母线,电压互感器,反充电,配置
参考文献
[1]王玉玲, 舒治淮, 程逍, 等.电力系统继电保护典型故障分析.国家电力调度通信中心.
[2]国家电网公司220kV变电站典型设计, 2005.