一次加壓在智能化變電站中的應用——結合耐壓試驗完成驗證二次電壓回路的可行性研究

陳 曦 朱 江

(湖北省送變電工程公司，湖北 武漢 430063)1

(湖北省華網電力工程有限公司，湖北 武漢 430024)2

一、電子式電壓互感器的簡介

電子式電壓互感器 (OVT)的測量原理大致可分為基于普克爾斯效應和基于逆壓電效應或電致伸縮效應兩種。但目前大多數還是基于普克爾斯效應。

目前智能化變電站采用的電子式電壓互感器，還需要由電子式互感器二次轉換裝置、合并單元、智能終端等組成。一次交流電壓轉換成數字電壓，轉換后的數字電壓分供控制保護系統使用。

電子式電壓互感器的生產、安裝及調試多依賴于國外，且由廠商提供調試設備。現結合新疆110kV安寧渠變電站所采用的由許繼電氣生產的POSS－OVT型電子式電壓互感器，其系統調試就是在廠家指導下由我方調試人員完成，遂我方調試人員經過多方面的研究與試驗，并實踐出一套完整的電子式電壓互感器可行性的系統調試方法，且對POSS－SCU101的電子式電壓互感器二次轉換裝置等的調試方法有一定的指導意義。

二、電子式電壓互感器的安裝與接線

正確可靠，高壓部分需保持足夠的安全距離，且耐壓設備必須安全接地;二次回路部分檢查智能終端直到保護、測量等裝置的連接是否正確，嚴禁二次回路短路。現場布置完畢后，在設備不接入被測母線的情況下，設備空升一次壓，檢查試驗設備和接線是否完好、正確;儀表指針是否正常。最后，調整好后關閉電源，準備耐壓試驗。

耐壓試驗開始后，先用搖表 (選5000V檔)測試母線及連入的母線電壓互感器絕緣合格后，將儀器接入母線，開機后儀器進入界面后，自動搜索頻率，達到額定頻率，即進入老練試驗，開始緩慢勻速升壓，在升壓過程中監視儀表、高壓回路和母線連接的耐壓一次設備等是否有異常現象，如有異常，立即斷開電源，查明原因并排除異常。在電壓均勻升高的過程中，繼保調試人員立即在保護屏上和后臺觀察二次電壓量得變化，并記錄相應的二次電壓測量值，以驗證二次回路是否正確。升至試驗電壓 (160kV)1分鐘后，迅速降壓，完成高壓試驗。總二次調試項目就包含各光纜的接入及接線檢查、絕緣檢查及電源切換檢查等，要求各項參數均滿足《GB50150－2006電氣設備交接試驗標準》，及《交流耐壓試驗安全操作規程》及《繼電保護調試安全規程》。

利用耐壓試驗完成校驗二次回路，可以一次性完成校驗，不用分繞組或分電壓互感器個體進行逐一單獨加入模擬量進行試驗。并且，由于是分相完成耐壓試驗，所以站內的相序統一也可以得到保證。這樣，在確保試驗結果正確性的前提下，還節約了工程試驗成本。

電子式電壓互感器安裝時，將互感器的數字信號通過光纜傳輸給光纜終端盒，然后經二次轉換裝置完成轉換后，輸出所以光纜的正確性接入是必須的前提。當然，這也是測量精度的基本保證。

但結合新疆110kV安寧渠變電站的實際情況，就地的二次轉換裝置同時配備了數字與模擬雙輸入/輸出的雙重功能。既能接入數字量光纜，也可供模擬量的電纜接入。所以，無論是純數字信號傳輸的光纜回路，還是加入了模擬信號傳輸的電纜回路，用一次加壓試驗來驗證二次電壓回路的正確都是可行的。

三、耐壓試驗完成驗證二次電壓回路的調試方法

在目前，一般在繼電保護試驗中，是使用二次加壓來檢驗二次電壓回路是否正確的。但是我方注意到，在進行耐壓試驗時，二次側也是可以看得到電壓量的，所以我方認為二次電壓回路的檢驗可以結合耐壓試驗完成。

在新疆110kV安寧渠智能化變電站建設過程中，我方首先確保全站網絡通訊暢通的優良。準備耐壓試驗前，現場必須設有專門的安全人員管理，設置安全圍欄及“止步，高壓危險”安全警示帶以保證作業人員人身安全及設備、表計的安全。所用的現場設備及型號是:成套設備HDSR－F調頻串聯諧振儀;包括每節容量為30kV的諧振電抗器 (型號為F－LB12B)，采用5串聯1并聯的接法;負載補償電容器 (型號為 FBC150)，電容分壓器 (型號為F－CF150)均接入高壓端;電容分壓器 (型號為F－DK52/26)，勵磁變壓器 (型號為FLB12B);變頻控制箱 (HDSR－F－Y30);電動搖表 (型號為MI2077，2500V－5000V)等。一次回路部分，確保線路連線

四、電子式電壓互感器調試

在電壓均勻升高的過程中，二次部分可以記錄數據。當加入母線的一次耐壓為額定電壓UN=110/√3kV，則二次母線額定電壓為57．7V。以母線 PT所顯示的讀數為例，具體如下:

110/√3(kV)UDNC刻度二次電壓量 (V)A相 B相 C相30%UN 17．33 17．32 17．32 70%UN 40．39 40．35 40．36 100%UN 57．74 57．71 57．70 120%UN 70．12 70．13 70．10

耐壓試驗完成后，所得到相應數據結論合格 (精度誤差不得超過5%)，試驗過程符合相應規程，這表示利用耐壓試驗完成驗證二次電壓回路是可行的。它在完成一次設備的耐壓試驗的同時，還保證了二次電壓回路的完整性及光纜接入正確性，并且節約了二次回路單獨加壓的調試成本。

五、結束語

國家電網公司提出實現自主創新、國際領先的統一堅強智能電網，那么作為智能電網輸配電環節的智能化變電站就是統一堅強智能電網的重要基礎和支撐。作為一個電力系統的基建單位，不僅對現行變電站的施工須穩扎穩打，我方還認真學習IEC61850標準及更新，跟隨著國家電網科技不斷創新、創優的步伐，加強對新技術的研究與應用，以實踐為本，從細微處著手，以提高工作效率為前提，并提升經濟和社會效益，保證高質量地完成堅強智能電網的建設工程。形對分數型粘彈性本構慣性進行服從，則得到粘彈性材料的三維分數導數型本構關系。通過對粘彈性材料的三維分數導數型本構關系進行分析與推導之后得出梁的運動方程，通過計算之后得到的本構關系就是分數微分型粘彈性梁控制方程。將數值計算所得的數值結果與理論結果進行對比之后可以發現，穩態響應的數值計算結果與理論結果之間是相互吻合的，也說明了數值計算方法的有效性。

四、結論

通過一系列的分析與計算之后，本文所得到的結論主要包括以下幾個方面:第一，本文提出了一種新的分數積分數值計算方法，這種新的數值計算方法只需要對部分歷史數據進行存儲，同時還能夠對誤差進行估算。一方面克服了傳統的分數積分數值計算方法需要存儲全面歷史數據的困難，另一方面通過對誤差的估算提高了計算結果的精度。這種新的分數積分數值計算方法能夠對包含有分數積分與微分的積分—微分方程進行較長時間的數值模擬。第二，利用本位提出的新的分數積分數值計算方法——分離變量法對具有分數導數型本構關系的粘彈性TIMOSHENKO梁在簡諧激勵作用下的動力響應進行探討，假設只對橫向剪切效應進行考慮，從而得出了穩定響應的相關理論方面的結果。如果TIMOSHENKO梁的細長比出現較大的情況，梁的剪切效應將對梁的撓度產生非常明顯的影響。第三。本文利用新的分數積分數值計算方法——分離變量法對具有分數導數型本構關系的粘彈性TIMOSHENKO梁在簡諧激勵作用下的動力響應進行數值計算，通過與理論結果對比之后可知，二者之間相互吻合，這也證明了新的分數積分數值計算方法——分離變量法的有效性。

［1］朱煥春，AndrieuxPatrick，鐘輝亞．節理巖體數值計算方法及其應用 (二):工程應用 ［J］．巖石力學與工程學報，2011，01(53):89－96．

［2］姜明紅．基于拓展的倍增法的無窮限廣義積分數值計算分析與研究［J］．科技通周偉星，薛若軍，羅振群．自身能源轉管炮自動機內流場三維數值計算方法研究［J］．哈爾濱工程大學學報，2011，03(42):37－41+2．

［3］劉福平，王安玲，王安軒，曹躍祖，陳強，楊長春．傾斜多針狀電極所形成電場的邊界元數值計算方法［J］．中國科學 (G輯:物理學、力學、天文學)，2013，01(27):69－76．

［4］張志宏，孟慶昌，金永剛，顧建農．超聲速細長錐型射彈超空泡流動數值計算方法 ［J］．華中科技大學學報 (自然科學版)，2014，01(61):39－43+109．

［5］劉紅，李懷陽．數值計算方法在液體推進劑火箭發動機瞬變過程計算中的若干應用［J］．成都航空職業技術學院學報，2012，01(73):40－42．

［6］吳一剛，侯首萍．一類二維加權積分數值求積方法及其誤差分析 ［J］．北京農學院學報，2011，03(28):66－68．