余善珍， 徐春華

（1.臺(tái)州宏遠(yuǎn)電力設(shè)計(jì)院，浙江 臨海 317000；2.臺(tái)州電業(yè)局，浙江 臨海 317000）

提高變電站二次回路運(yùn)行可靠性的改進(jìn)措施

余善珍1， 徐春華2

（1.臺(tái)州宏遠(yuǎn)電力設(shè)計(jì)院，浙江 臨海 317000；2.臺(tái)州電業(yè)局，浙江 臨海 317000）

基于電氣二次回路對(duì)變電站可靠運(yùn)行的重要作用，分析了變電站二次回路中出現(xiàn)的主要問(wèn)題，從變電站直流回路的設(shè)計(jì)、電纜施工、二次回路帶負(fù)荷試驗(yàn)等方面，為提高變電站二次回路運(yùn)行可靠性提出了相關(guān)的改進(jìn)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(shè)備的重要組成，其正確性和可靠性是保證變電二次設(shè)備安全可靠運(yùn)行的前提和條件。隨著變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備大量應(yīng)用，對(duì)二次回路的安裝工藝和維護(hù)質(zhì)量等提出了更高的要求。本文在對(duì)變電站二次回路進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了提高二次回路的施工質(zhì)量、改進(jìn)施工工藝、完善驗(yàn)收項(xiàng)目和提高運(yùn)行維護(hù)水平等改進(jìn)措施。

1 二次回路的重要性

隨著變電站二次設(shè)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(wú)法進(jìn)行自檢，由室內(nèi)延伸到室外各角落分布面廣，功能上有強(qiáng)電回路和弱電回路、交流回路和直流回路，回路長(zhǎng)短差異大，電纜導(dǎo)線截面的選用在不同回路也有不同計(jì)算方法，因此變電站設(shè)計(jì)、施工和試驗(yàn)中存在的二次回路問(wèn)題，都直接關(guān)系到變電站能否順利投運(yùn)及投運(yùn)后能否安全運(yùn)行。

初步統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)因二次回路 （包括二次電纜、端子排、空氣開(kāi)關(guān)及一次輔助設(shè)備和回路等）原因而發(fā)生的事故和缺陷呈不斷上升趨勢(shì)。由于二次回路遍布變電站各個(gè)電氣元件，其引發(fā)的事故存在隱蔽性和發(fā)散性，增加了日常運(yùn)行維護(hù)的難度。因此需要針對(duì)二次回路特點(diǎn)和事故案例進(jìn)行分析總結(jié)，從源頭著手，在變電站設(shè)計(jì)、施工和試驗(yàn)等各階段消除二次回路的事故隱患。

2 二次回路存在的問(wèn)題

2．1 交直流回路保護(hù)電器的選型和級(jí)差配合

（1）部分直流回路中直流熔斷器或直流空氣開(kāi)關(guān)級(jí)差配合偏小，直到發(fā)生事故時(shí)才暴露出來(lái)。某 110 kV 變電站因熔斷器越級(jí)熔斷曾造成全所失電事故，經(jīng)復(fù)查工程設(shè)計(jì)圖紙，發(fā)現(xiàn)直流熔斷器級(jí)差配合偏小。因此應(yīng)核查級(jí)差配合情況，對(duì)級(jí)差配合小的要加大，直流屏供控制室總?cè)蹟嗥髋c中央信號(hào)熔斷器配合應(yīng)不小于二個(gè)級(jí)差，以免發(fā)生類(lèi)似事故。

（2）變電站直流系統(tǒng)的終端控制屏和保護(hù)屏的直流回路低壓空氣開(kāi)關(guān)中，尚存在以交流空氣開(kāi)關(guān)代替直流空氣開(kāi)關(guān)的現(xiàn)象，存在不安全隱患。

（3）由于空氣開(kāi)關(guān)性能不佳， 造成保護(hù)誤動(dòng)。如因受雷擊影響， 某 220 kV 變電站 220 kV 副母壓變二次空氣開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，造成二次失壓，導(dǎo)致某220 kV 線路 WXB-11C、 LFP-901A 微機(jī)保護(hù)距離Ⅰ段、零序Ⅰ段動(dòng)作，保護(hù)由單跳誤判為三跳，造成事故擴(kuò)大。

2.2 二次電纜施工和設(shè)備連接交界面存在問(wèn)題

（1）施工中對(duì)二次回路工作環(huán)境考慮不周。如發(fā)生在某個(gè) 110 kV 變電站的變壓器壓力釋放保護(hù)誤動(dòng)事故，就是由于電纜交接處包扎不到位，在露天高溫下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致電纜聯(lián)接處絕緣迅速老化引發(fā)事故。

（2）電纜安裝方式和密封不到位，造成變壓器油溫計(jì)、 壓力釋放閥二次接點(diǎn)進(jìn)水。 例如 2005年“麥莎”臺(tái)風(fēng)期間某 220 kV 變電站主變釋壓保護(hù)由于釋壓器二次電纜接頭處進(jìn)水，造成釋壓保護(hù)不正確動(dòng)作。

（3）變電站內(nèi)間隔層間通信電纜接地存在問(wèn)題。 例如， 某 110 kV 綜合自動(dòng)化變電站因站內(nèi)間隔層未可靠接地，雷擊時(shí)強(qiáng)電侵入導(dǎo)致保護(hù)和測(cè)控裝置插件燒毀。

（4）電纜損傷和接線錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。 如某變電站由于 110 kV 壓變零線接線錯(cuò)誤， 帶負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)， 導(dǎo)致 110 kV 線路保護(hù)零序過(guò)流Ⅰ段方向保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)誤動(dòng)。

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(fā)生的事故和缺陷也較多。 如發(fā)生在某個(gè) 110 kV 變電站的主變差動(dòng)誤動(dòng)事故， 主要因差動(dòng) 10 kV 側(cè)電流端子排接觸不良持續(xù)發(fā)熱引起。

2．4 開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)問(wèn)題

由于開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)未調(diào)整到位，在運(yùn)行中時(shí)常發(fā)生開(kāi)關(guān)跳合閘線圈燒毀、切換操作信號(hào)不正常等問(wèn)題，影響了供電可靠性。

3 提高變電站二次回路運(yùn)行可靠性的建議

3.1 積極采用各種新技術(shù)和新設(shè)備

針對(duì)早期投運(yùn)變電站出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，可對(duì)二次回路中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，積極選用新設(shè)備。如：采用直流空氣開(kāi)關(guān)和直流電源監(jiān)控裝置、螺旋式大電流切換端子、開(kāi)關(guān)線圈保護(hù)器、加強(qiáng)阻燃端子和端子箱的防潮、瓦斯繼電器防進(jìn)水措施等，這些新技術(shù)新設(shè)備的使用將會(huì)有效提高二次回路的可靠性。

3.2 進(jìn)一步優(yōu)化二次回路接線

要保障二次回路可靠運(yùn)行，必須優(yōu)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(yīng)力求簡(jiǎn)單、安全可靠且維護(hù)操作方便。

在直流回路供電方式上，以往多采用環(huán)形供電方式，可靠性差、操作不靈活、接地點(diǎn)定位困難。采用單母線和單母線分段接線幅射式供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)后，接線簡(jiǎn)單且清晰?？稍诜蛛姽裆戏奖愕匾与p電源幅射式供電網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，分電柜方式也節(jié)省了電纜，便于保護(hù)設(shè)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(zhuān)用空氣開(kāi)關(guān)、 保證級(jí)差配合

直流回路保護(hù)操作電器以往多用交流空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器。交流空氣開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗯R界范圍的直流電流時(shí)不能有效、可靠地熄滅直流電弧，因而單純的交流空氣開(kāi)關(guān)用于直流場(chǎng)合是不安全的。在直流系統(tǒng)中必須選用直流專(zhuān)用空氣開(kāi)關(guān)，而不能用交流空氣開(kāi)關(guān)代替。對(duì)現(xiàn)有不能滿足可靠分?jǐn)嘀绷麟娏鞯慕涣骺諝忾_(kāi)關(guān)應(yīng)逐步更換為直流專(zhuān)用空氣開(kāi)關(guān)。

直流空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器上下級(jí)之間的級(jí)差配合至少應(yīng)相差二級(jí) （電流比達(dá)到 1.6 ∶1）， 一般上下級(jí)宜有 3~4 個(gè)級(jí)差、 電流比 2 倍及以上， 以確保實(shí)現(xiàn)選擇性。為了更有效保證上下級(jí)的配合，在保證級(jí)差條件下，還應(yīng)選擇不同動(dòng)作特性。一般保護(hù)屏內(nèi)直流空開(kāi)采用B特性，直流分屏上采用C特性 。

3.4 改進(jìn)二次電纜施工工藝

二次回路接線分布廣、中間環(huán)節(jié)多、構(gòu)成復(fù)雜，工作環(huán)境有差異，設(shè)計(jì)和施工中都應(yīng)予以充分考慮。選用電纜應(yīng)充分考慮防潮、防雨、防高溫、防動(dòng)物齜咬等。采用符合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的二次電纜，是提高二次回路安全運(yùn)行水平的基礎(chǔ)。

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

端子排規(guī)格選用應(yīng)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(jié)語(yǔ)

隨著變電站自動(dòng)化水平提高，變電站少人值班、無(wú)人值班的實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用，繼電保護(hù)配置的進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)二次接線系統(tǒng)的運(yùn)行水平、維護(hù)質(zhì)量和安裝可靠性提出了更高的要求。在以往變電站運(yùn)行中曾多次發(fā)生過(guò)因二次回路問(wèn)題造成保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。因此，必須在變電站設(shè)計(jì)、施工、試驗(yàn)和運(yùn)行中，落實(shí)相關(guān)的措施，確保二次回路的安全可靠運(yùn)行。

[1]GB/T 14285-2006 繼 電 保 護(hù) 和 安 全 自 動(dòng) 裝 置 技 術(shù) 規(guī) 程[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[2]GB 14048.2-2008 低 壓 開(kāi) 關(guān) 設(shè) 備 和 控 制 設(shè) 備 低 壓 斷路器[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3]國(guó)家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)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(hù)及二次回路設(shè)計(jì)工作。