提高變電站二次回路運行可靠性的改進措施

余善珍， 徐春華

（1.臺州宏遠電力設計院，浙江 臨海 317000；2.臺州電業局，浙江 臨海 317000）

提高變電站二次回路運行可靠性的改進措施

余善珍1， 徐春華2

（1.臺州宏遠電力設計院，浙江 臨海 317000；2.臺州電業局，浙江 臨海 317000）

基于電氣二次回路對變電站可靠運行的重要作用，分析了變電站二次回路中出現的主要問題，從變電站直流回路的設計、電纜施工、二次回路帶負荷試驗等方面，為提高變電站二次回路運行可靠性提出了相關的改進措施。

變電站；二次回路；可靠性

變電站二次回路作為變電二次設備的重要組成，其正確性和可靠性是保證變電二次設備安全可靠運行的前提和條件。隨著變電站綜合自動化設備大量應用，對二次回路的安裝工藝和維護質量等提出了更高的要求。本文在對變電站二次回路進行調研的基礎上，提出了提高二次回路的施工質量、改進施工工藝、完善驗收項目和提高運行維護水平等改進措施。

1 二次回路的重要性

隨著變電站二次設備裝置日趨智能化和自檢功能的提高，其安全性和可靠性也有較大提高。而二次回路無法進行自檢，由室內延伸到室外各角落分布面廣，功能上有強電回路和弱電回路、交流回路和直流回路，回路長短差異大，電纜導線截面的選用在不同回路也有不同計算方法，因此變電站設計、施工和試驗中存在的二次回路問題，都直接關系到變電站能否順利投運及投運后能否安全運行。

初步統計，近年來因二次回路 （包括二次電纜、端子排、空氣開關及一次輔助設備和回路等）原因而發生的事故和缺陷呈不斷上升趨勢。由于二次回路遍布變電站各個電氣元件，其引發的事故存在隱蔽性和發散性，增加了日常運行維護的難度。因此需要針對二次回路特點和事故案例進行分析總結，從源頭著手，在變電站設計、施工和試驗等各階段消除二次回路的事故隱患。

2 二次回路存在的問題

2．1 交直流回路保護電器的選型和級差配合

（1）部分直流回路中直流熔斷器或直流空氣開關級差配合偏小，直到發生事故時才暴露出來。某 110 kV 變電站因熔斷器越級熔斷曾造成全所失電事故，經復查工程設計圖紙，發現直流熔斷器級差配合偏小。因此應核查級差配合情況，對級差配合小的要加大，直流屏供控制室總熔斷器與中央信號熔斷器配合應不小于二個級差，以免發生類似事故。

（2）變電站直流系統的終端控制屏和保護屏的直流回路低壓空氣開關中，尚存在以交流空氣開關代替直流空氣開關的現象，存在不安全隱患。

（3）由于空氣開關性能不佳， 造成保護誤動。如因受雷擊影響， 某 220 kV 變電站 220 kV 副母壓變二次空氣開關跳開，造成二次失壓，導致某220 kV 線路 WXB-11C、 LFP-901A 微機保護距離Ⅰ段、零序Ⅰ段動作，保護由單跳誤判為三跳，造成事故擴大。

2.2 二次電纜施工和設備連接交界面存在問題

（1）施工中對二次回路工作環境考慮不周。如發生在某個 110 kV 變電站的變壓器壓力釋放保護誤動事故，就是由于電纜交接處包扎不到位，在露天高溫下長時間運行，導致電纜聯接處絕緣迅速老化引發事故。

（2）電纜安裝方式和密封不到位，造成變壓器油溫計、 壓力釋放閥二次接點進水。 例如 2005年“麥莎”臺風期間某 220 kV 變電站主變釋壓保護由于釋壓器二次電纜接頭處進水，造成釋壓保護不正確動作。

（3）變電站內間隔層間通信電纜接地存在問題。 例如， 某 110 kV 綜合自動化變電站因站內間隔層未可靠接地，雷擊時強電侵入導致保護和測控裝置插件燒毀。

（4）電纜損傷和接線錯誤導致保護誤動。 如某變電站由于 110 kV 壓變零線接線錯誤， 帶負荷試驗時沒有發現， 導致 110 kV 線路保護零序過流Ⅰ段方向保護在區外故障時誤動。

2．3 端子排選用不符合要求

因選用端子排不符合要求而發生的事故和缺陷也較多。 如發生在某個 110 kV 變電站的主變差動誤動事故， 主要因差動 10 kV 側電流端子排接觸不良持續發熱引起。

2．4 開關輔助接點問題

由于開關輔助接點未調整到位，在運行中時常發生開關跳合閘線圈燒毀、切換操作信號不正常等問題，影響了供電可靠性。

3 提高變電站二次回路運行可靠性的建議

3.1 積極采用各種新技術和新設備

針對早期投運變電站出現的一系列問題，可對二次回路中的相關設備進行改進，積極選用新設備。如：采用直流空氣開關和直流電源監控裝置、螺旋式大電流切換端子、開關線圈保護器、加強阻燃端子和端子箱的防潮、瓦斯繼電器防進水措施等，這些新技術新設備的使用將會有效提高二次回路的可靠性。

3.2 進一步優化二次回路接線

要保障二次回路可靠運行，必須優化二次回路的接線方案。在滿足供電可靠性的前提下，二次回路接線應力求簡單、安全可靠且維護操作方便。

在直流回路供電方式上，以往多采用環形供電方式，可靠性差、操作不靈活、接地點定位困難。采用單母線和單母線分段接線幅射式供電網絡設計后，接線簡單且清晰。可在分電柜上方便地引接雙電源幅射式供電網絡，同時，分電柜方式也節省了電纜，便于保護設備選擇和二次回路接地的查找。

3.3 直流回路中選用直流專用空氣開關、 保證級差配合

直流回路保護操作電器以往多用交流空氣開關或熔斷器。交流空氣開關分斷臨界范圍的直流電流時不能有效、可靠地熄滅直流電弧，因而單純的交流空氣開關用于直流場合是不安全的。在直流系統中必須選用直流專用空氣開關，而不能用交流空氣開關代替。對現有不能滿足可靠分斷直流電流的交流空氣開關應逐步更換為直流專用空氣開關。

直流空氣開關或熔斷器上下級之間的級差配合至少應相差二級 （電流比達到 1.6 ∶1）， 一般上下級宜有 3~4 個級差、 電流比 2 倍及以上， 以確保實現選擇性。為了更有效保證上下級的配合，在保證級差條件下，還應選擇不同動作特性。一般保護屏內直流空開采用B特性，直流分屏上采用C特性 。

3.4 改進二次電纜施工工藝

二次回路接線分布廣、中間環節多、構成復雜，工作環境有差異，設計和施工中都應予以充分考慮。選用電纜應充分考慮防潮、防雨、防高溫、防動物齜咬等。采用符合設計規范標準要求的二次電纜，是提高二次回路安全運行水平的基礎。

戶外二次回路因工作環境較差，對壓力釋放裝置、瓦斯繼電器、溫度計等二次接口處易進水的部位，施工中應做好密封措施。電纜施放應平直，以防止雨水順著電纜倒流；電纜交接頭處應密封處理，并做好防高溫爆曬及防老化措施。同時，在壓力釋放裝置、溫度計上加裝防雨罩也是較好的防止二次接點進水的方法。

端子排規格選用應與二次電纜芯截面相配套，以保證電纜接頭的可靠連接。

4 結語

隨著變電站自動化水平提高，變電站少人值班、無人值班的實現和監控系統、綜合自動化設備應用，繼電保護配置的進一步加強，對二次接線系統的運行水平、維護質量和安裝可靠性提出了更高的要求。在以往變電站運行中曾多次發生過因二次回路問題造成保護誤動或拒動。因此，必須在變電站設計、施工、試驗和運行中，落實相關的措施，確保二次回路的安全可靠運行。

[1]GB/T 14285-2006 繼 電 保 護 和 安 全 自 動 裝 置 技 術 規 程[S].北京：中國標準出版社，2006.

[2]GB 14048.2-2008 低 壓 開 關 設 備 和 控 制 設 備 低 壓 斷路器[S]．北京：中國標準出版社，2008.

[3]國家電力公司.防止電力生產重大事故的二十五項重點要求[G].2002．

（本文編輯：徐 晗）

M easures for Im proving the Operational Reliability of Secondary Circuit in Substation

YU Shan-zhen1， XU Chun-hua2
（1.Taizhou Hongyuan Electric Power Design Instituion， Linhai Zhejiang 317000， China； 2.Relay Protection Division， Dispatching Center， Taizhou Electrical Power Bureau， Linhai Zhejiang 317000， China）

Based on the importance ofoperational reliability of secondary circuit in substation，this paper analyzes themain problems in secondary circuit in substation and puts forward themeasures for improving operational reliability of secondary circuit in substation from the aspeets of DC circuit design,cable construction and load test in secondary circuit in substation.

substation； secondary circuit； reliability

TM645.2

： B

： 1007-1881（2010）07-0020-02

2010-04-21

余善珍(1969－)， 女， 浙江臨海人， 工程師， 從事變電站繼電保護及二次回路設計工作。