110kV單母線分三段系統的PT并列切換裝置升級技術探討

徐勇軍

（貴州黔源電力股份有限公司普定發電公司，貴州 安順 562100）

某電站原總裝機容量75MW，共裝設3臺25MW立軸混流式水輪發電機組，多年平均發電量3.16億kWh。因機組長期偏離最優工況運行，加速了機組老化和磨損，為保證機組安全運行，于2016年啟動了三臺機組的增容改造工程，于2018年04月改造竣工，改造后機組單機容量為29MW，裝機容量87MW。110kV母線采用單母線分三段方式，每臺發變組采用單元接線分別接入110kV I段母線、II段母線和III段母線，110kV系統共兩條送出線路，一次接線圖如圖1所示。

圖1 一次接線圖

升壓站110kV系統接線方式為單母線，分三段，因電站設計和地理位置受限，110kVII段母線無電壓互感器，導致110kVII段母線設備保護、計量、測量等使用的二次電壓只能由110kVI段母線電壓互感器1YYH或110kVIII段母線電壓互感器2YYH供給；為保證110kVII段母線設備保護、計量、測量正常運行和110kV系統的安全可靠運行，要求110kVI段母線電壓互感器1YYH和110kVIII段母線電壓互感器2YYH具備切換功能和并列功能，這與單母線分段運行系統只具有PT并列功能的要求不同。

1 原110kV系統PT并列切換原理圖

原110kV電壓互感器并列切換系統由110kVI段母線PT二次端子箱和110kVIII段母線PT端子箱構成，安裝于升壓站戶外。每個PT端子箱由3個重動繼電器GWJ和3個切換繼電器YQJ構成。重動繼電器GWJ線圈由110kVI段母線PT刀閘1514（110kVI段母線PT刀閘1534）隔離開關的常開輔助接點控制，當隔離開關1514（1534）合閘時，重動繼電器GWJ線圈帶電，重動繼電器GWJ的常開接點接通，將1YYH（2YYH）電壓互感器的二次電壓送至110kVI（110kVIII）段母線設備用于保護、計量和測量。切換繼電器YQJ線圈由控制把手1BK（2BK）控制，當1BK在投入位置，110kVI段母線PT端子箱內的YQJ動作，YQJ的常開接點接通，將110kVI段母線電壓互感器1YYH的二次電壓切至110kVII段母線設備用于保護、計量和測量。原理圖如圖2所示。

圖2 電磁型110kV電壓互感器并列切換系統

2 原110kV電壓互感器并列切換系統存在的問題

原110kV電壓互感器并列切換系統用6個重動繼電器和6個切換繼電器組成，設備多、設備損壞的幾率大；該繼電器為電磁型繼電器，接點存在動作不同步問題，易造成保護裝置誤動或拒動；欠壓繼電器整定離散性大、不易整定、整定誤差較大；該系統分為兩部分安裝于110kVI段母線PT端子箱和110kVIII段母線PT端子箱，設備不集中，不利于運行操作和巡檢；設備安裝于戶外，除濕防潮功能較差。

3 新110kV電壓互感器并列切換系統的原理

新110kV電壓互感器并列切換系統使用PCXAP電壓并列裝置和PCX-BQ電壓切換裝置組合設計，最大限度地保持原設計原理，以保證110kV電壓互感器的并列功能和切換功能，原理如圖3所示。PCX-AP電壓并列裝置由四個DVR-Q-100-3欠壓繼電器模件和一個DVR-G-100-3過壓繼電器模件構成。四個欠壓繼電器分別用于監視110kVI段母線保護電壓、測量電壓、110kVIII段母線保護電壓、測量電壓；欠壓繼電器模件用于監視110kVI段母線零序電壓和110kV III段母線零序電壓。PCX-BQ電壓切換裝置用于110kVI母線和110kVIII段母線電壓的切換。

圖3 電磁型110kVIII段母線PT端子箱

圖4 微機型110kV電壓互感器并列切換系統

4 新110kV電壓互感器并列切換系統性能特點

新110kV電壓互感器并列切換系統滿足了原系統電壓切換功能和并列功能等基本功能。裝置全部選用進口繼電器高性能的電阻和高可靠性的電連接器,大大提高了裝置的運行可靠性和穩定性；裝置插件采用背插式、模塊化設計，方便維護。完善了每個電壓回路電壓監視報警功能，方便運行巡檢。新系統安裝在一個屏內，方便電氣二次接線和電纜鋪設，更大程度地節約了二次電纜的使用量。

圖5 微機型110kV電壓互感器并列切換屏

5 結論

原升壓站110kVPT并列切換裝置為電站自主設計和改造的電磁型PT并列切換裝置，分別安裝在110kVI段母線PT二次端子箱和110kVIII段母線PT二次端子箱，由6個電磁式繼重動繼電器GWJ和6個電磁式切換繼電器YQJ構成，只具備PT二次計量回路電壓欠壓監視功能，電磁型繼電器整定離散性較大，不易整定；經過將升壓站110kVPT并列切換裝置由電磁型改造成微機型，不僅實現了原先110kV I段母線和III段母線的PT并列功能、切換功能，也完善了PT二次保護回路、計量回路、測量回路過壓報警和欠壓報警功能、PT二次開口三角零序電壓的過壓告警功能；改造后的110kVPT并列切換裝置為微機型裝置，安裝于升壓站保護室，節約了電纜，操作方便簡單可靠，防潮除濕功能良好。