10kV 單母分段電壓并列二次回路分析與改進

唐善文

(廣東電網責任有限公司陽江供電局，廣東 陽江 529500)

電力系統隨著國民經濟的發展也在快速的發展，目前設計、建設變電站時都會為電站日后的擴建留下裕度。所以很多變電站出現了兩主變三個變低、三段母線三個電壓互感器，并且臨時跳通了10kV IIA、II B 母線的10kV 接線方式（如圖1）。該接線方式下的PT 并列與以前的PT 并列存在一定的區別，設備運行人員如不注意很有可能會誤認為10kV 52APT 和52BPT 可以并列，并按常規方法進行操作并列，這樣就會出現誤并列，從而造成事故事件的發生。本文通過對典型10kV PT 并列二次回路就行改進，從而解決了10kV 多分段臨時跳通接線方式下容易出現誤并列問題。

圖1 10kV 多分段臨時跳通接線圖

1 并列原理說明

電壓并列，一般用于雙母線或者單母分段接線的變電站。比如兩段母線，每段母線一臺PT，當I 母PT預試時，需要退出運行，而此時I 母的保護繼續運行（考慮到帶低壓閉鎖功能），保護失去電壓會發生誤動，此時需要用II 母PT 維持兩段母線上的保護電壓，同時將II 母PT 的電壓提供給掛在I 母上的線路的測控裝置使用。因此，需要PT 并列。并列時先并一次，合母聯/分段開關，再將PT 并列把手打在并列位置。需要將母聯/分段開關的兩側刀閘、開關接點串接到二次PT 并列回路中，確保只有在一次并列的情況下，二次才能并列，電壓并列裝置原理如圖2。

2 10kV 單母分段電壓并列存在的問題分析

如今多數變電站10kV 電壓等級的接線方式如圖1 所示。既保證了本期建設中運行的需求，也為日后擴建留了足夠的裕度。然而該接線方式對電壓并列要求更高了，追著該接線方式的普及，該方式下的電壓并列問題也暴露了出來。通過分析主要有以下幾個問題。

（1）檢查多個如圖1 接線的電站發現10kV 52APT 和52BPT 二次側不滿足并列條件,沒有并列的可能性。通過上面對10kV 電壓并列經典回路（見圖2）可以得知， 要想實現10kV 52APT 和52BPT 的二次并列，必須先確保一次有效并列，即母聯開關及兩側刀閘輔助觸點（DL、1FG、2FG）必須閉合。然而10kV IIA與10kV IIB 母線是聯通的無法滿足經典并列條件。因此在這期10kV 52BPT 只能監視10kV IIB 母線上的電壓，并提供給10kV IIB 母線上的設備使用。

（2）在正常運行方式下10kV IIA 母線、10kV IIB母線上的設備分別使用10kV 52APT、10kV 52BPT 的電壓。當10kV 52BPT 轉檢修時，因為10kV 52APT 與10kV 52BPT 沒有并列回路，所以此時10kV IIB 母線上的設備如不退出運行，就只能在二次回路沒有電壓的情況下運行。此種情況下運行的設備非常危險的。

（3）隨著用電可靠性要求的提升，對各設備運行方式的選擇性要求也在提升，有時候為了保證設備的可靠運行，要求圖1 接線的設備在10kV 52APT 轉檢修時，還能夠保證10kV 512 分段備自投在投入狀態。然而因為10kV 52APT 與10kV 52BPT 無法滿足經典并列條件，所以沒辦法實現該功能。

圖2 電壓并列裝置原理圖

圖3 改造后10kV 52APT 與52BPT 的電壓并列部分圖

3 10kV 單母分段電壓并列二次回路改進

3.1 電壓并列二次回路改進方法說明

為了提高10kV 52APT 或52BPT 因為故障檢修或停運時10kV 所有母線的供電可靠性，需要實現10kV 52APT 或52BPT 的電壓并列。為了實現該功能，首先分析10kV 分段情況下兩段母線兩PT 二次并列情況：PT 并列需要將分段開關的刀閘、開關輔助觸點接點串接到二次PT 并列回路中，只有在一次設備運行狀態滿足并列條件時，相應的輔助接點才能閉合，如上圖2 的“1FG”、“DL”、“2FG”，此時操作并列/解列把手到“并列”位置才能啟動并列繼電器3YQJ（詳見圖2）。

同理對于圖1 所示接線方式的情況下為了實現10kV 52APT 與52BPT 的電壓二次并列，首先要保證10kV IIA 母線與IIB 母線一次并列，而10kV IIA 母線與IIB 母線在本期是臨時跳通的，沒有分段開關設備。所以沒法通過分段的輔助開關來實現電壓二次并列。通過分析不難發現該接線方式下，10kV IIA 母線與IIB 母線分別與10kV 502A 和502B 開關連接。因此可以考慮通過10kV 502A 和502B 開關來實現10kV IIA 母線與IIB 母線的一次并列，通過502A 和502B 開關的常開輔助觸點串聯接入電壓二次并列回路來實現10kV 52APT與52BPT 的電壓二次并列，并且可以保證了10kV 分段512 開關備自投在投入位置（詳見圖3），從而提高10kV 的供電可靠性。

3.2 電壓并列二次回路改進后的優點分析

（1）改進后的二次回路通過502A 和502B 開關的常開輔助觸點串聯接入10kV 52APT 和52BPT 電壓二次并列回路來實現了10kV 52APT 與52BPT 的電壓二次并列。即只要同時合上10kV #2 變低502A、502B 開關（實現一次并列），然后將并列把手切換至并列位置就可以實現10kV 52APT 與52BPT 的電壓二次并列。該改進方法二次回路更改方便、實現容易，同時需要的經濟費用不高；改進完成后并列方法簡單，可操作性強。

（2）改進后的電壓回路，在10kV IIBPT 轉檢修時，10kV IIB 母線上的設備可以通過10kV 52APT 與52BPT 的電壓二次并列回路從10kV IIAPT 得到電壓。避免了10kV IIB 母線二次沒有電壓的問題的出現，提高了設備運行的穩定性。

（3）改進后的并列回路適應性強。如以后該站擴建10kV #3 主變和10kV III 母線斷開10kV IIA、IIB 母線的臨時連通母線后。該改進回路同樣還是可以使用，避免了到時候又要修改回路的問題，到時候可以實現4 臺PT 相鄰兩兩并列的功能，提升了PT 并列的靈活性，還可以實現10kV 分段備自投在投入狀態下10kV 52APT 或52BPT 轉檢修的功能。

4 結語

本文對10kV 典型電壓并列回路進行了分析，并指出了典型電壓并列回路在10kV 多分段臨時跳通接線方式中存在無法實現10kV 52APT 和52BPT 電壓并列、在10kV 52BPT 轉檢修時10kV IIB 母線上的設備沒有二次電壓問題。為了解決該問題本文對典型電壓并列回來進行了改進，通過502A 和502B 開關的常開輔助觸點串聯接入10kV 52APT 和52BPT 電壓二次并列回路實現了10kV 52APT 與52BPT 的電壓二次并列，并且可以實現10kV 備自投在投入狀態下10kV 52APT 或52BPT 轉檢修的功能，同時還考慮了日后電站擴建后電壓并列回路的靈活性和方便性問題。電壓切換回路雖然原理簡單，但只有在平時運行中切實加強監護，改進相關技術，才能從根本上防止不中斷增加的電壓并列問題引起的事件的再次發生，保證保護裝置安全可靠工作，以保證電力系統更加有效的安全穩定運行。