吳 濤

（湖北裕能電力工程有限公司，湖北 武漢430000）

0 引言

在電力工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，關(guān)于電壓互感器的應(yīng)用，經(jīng)常會(huì)遇到2個(gè)問(wèn)題：電壓切換和電壓并列。所謂電壓切換，就是將電壓從一個(gè)電壓源切換到另一個(gè)電壓源；而電壓并列則是將2個(gè)電壓源合并成1個(gè)電壓源。通常，為了保證供電的可靠性及連續(xù)性，要實(shí)現(xiàn)電壓切換，應(yīng)當(dāng)先完成電壓并列。

當(dāng)某一用電設(shè)備或線路跨接于2條不同的母線段，而這2條母線段可以實(shí)現(xiàn)電壓并列時(shí)，通常在該用電設(shè)備或線路上安裝電壓切換裝置。而電壓并列裝置常用于單母線分段（圖1）或雙母線（圖2）的2段母線之間，在南網(wǎng)的典型設(shè)計(jì)方案中，橋型接線的兩進(jìn)線電壓互感器（圖3）也用到了電壓并列裝置，考慮到該電壓互感器在斷路器1DL（或2DL）合閘之前（扮演進(jìn)線電壓互感器的身份）和合閘之后（扮演母線電壓互感器的身份）的不同功能，適應(yīng)這種一次接線的電壓并列裝置與用于單母線分段或雙母線的電壓并列裝置在接線上具有一定的差異。但由于這種應(yīng)用相對(duì)較少，在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，這種差別并沒(méi)有引起設(shè)計(jì)者應(yīng)有的重視。

圖1 單母分段

圖2 雙母線

圖3 橋型接線的兩進(jìn)線電壓互感器

本文將借助電壓并列原理重點(diǎn)分析2大類不同的一次接線方式下電壓并列裝置的具體接線，意在提醒設(shè)計(jì)者更完整地理解電壓并列裝置的基本原理及應(yīng)用，以達(dá)到正確運(yùn)用電壓并列裝置的根本目的。

1 電壓并列裝置工作原理介紹

電壓并列裝置安裝于電壓互感器的二次側(cè)，根據(jù)電壓并列的基本作用，我們不難理解電壓并列裝置作用的前提條件是一次側(cè)并列，在一次側(cè)并列后，運(yùn)行人員可以根據(jù)運(yùn)行要求選擇是否實(shí)現(xiàn)二次側(cè)并列。通常，在一次側(cè)并列后，當(dāng)其中一臺(tái)電壓互感器需要維護(hù)或異常運(yùn)行以及需要將運(yùn)行設(shè)備由一段母線轉(zhuǎn)到另一段母線時(shí)，需要啟動(dòng)電壓并列裝置，完成電壓并列功能。此外，電壓并列裝置還應(yīng)具有防止電壓并列后二次側(cè)電壓反饋到一次側(cè)的功能。

2 不同PT接線下電壓并列裝置的二次接線

如圖4所示，對(duì)應(yīng)于圖1（或圖2）的一次接線，電壓并列裝置可按圖4完善接線。根據(jù)上面介紹的工作原理，以圖1為例，當(dāng)隔離手車FG、分段斷路器FDL處于合位時(shí)，2段母線合為1段母線運(yùn)行；如果運(yùn)行需要退出某一臺(tái)PT時(shí)，只需啟動(dòng)電壓并列裝置，讓并列繼電器處于合位，然后將PT手車柜退出工作位即可，這就是PT并列裝置的整個(gè)工作過(guò)程。

圖4 電壓并列裝置二次接線完善方式

下面我們重點(diǎn)分析對(duì)應(yīng)于圖3的一次接線時(shí)，電壓并列裝置的工作過(guò)程（以線路1故障為例進(jìn)行分析）。如圖3所示，PT在斷路器1DL（或2DL）合閘之前作為進(jìn)線PT，可以為備自投裝置提供進(jìn)線有壓、無(wú)壓的判據(jù)；在斷路器1DL（或2DL）合閘之后作為母線PT，可以為變壓器保護(hù)、測(cè)控裝置、計(jì)量裝置提供電壓。以備自投裝置作為橋開(kāi)關(guān)備自投為例，正常運(yùn)行時(shí)，2條線路各帶1臺(tái)變壓器運(yùn)行，1DL、2DL處于合位，1PT、2PT作為母線PT，當(dāng)線路1發(fā)生故障時(shí)，通常由對(duì)側(cè)的保護(hù)切除故障，此時(shí)，對(duì)備自投裝置而言，Ⅰ母失壓、Ⅱ母有壓，啟動(dòng)備自投，跳1DL、合FDL，變壓器1由線路2供電。原接于變壓器保護(hù)、測(cè)控裝置、計(jì)量裝置上的電壓失壓，因此需啟動(dòng)電壓并列裝置。通常，這一過(guò)程應(yīng)當(dāng)自動(dòng)完成，確保變壓器保護(hù)、測(cè)控裝置、計(jì)量裝置迅速恢復(fù)電壓。如果此時(shí)電壓并列裝置的二次接線與圖1（或圖2）一致，由于沒(méi)有斷路器1DL的合位接點(diǎn)控制，而通常情況下1PT的隔離開(kāi)關(guān)仍然處于合位，這樣，經(jīng)過(guò)電壓并列裝置，1PT的二次側(cè)電壓將會(huì)反饋到一次側(cè)，顯然是不合理的，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)杜絕此類現(xiàn)象的發(fā)生。如果將斷路器的輔助接點(diǎn)接入電壓并列裝置，如圖4所示，這一現(xiàn)象是完全可以避免的。實(shí)際上，作為設(shè)備供應(yīng)方，也并沒(méi)有對(duì)此問(wèn)題給予足夠的重視，在裝置設(shè)計(jì)和端子排設(shè)計(jì)上，沒(méi)有為這樣的設(shè)計(jì)方案提供有效的接口。

也有設(shè)計(jì)師認(rèn)為我們的擔(dān)心純屬多余，曾經(jīng)提出過(guò)種種疑問(wèn)，其主要代表意見(jiàn)如下：

（1）實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，在啟動(dòng)電壓并列裝置之前，由運(yùn)行人員將故障線路PT退出。我們不否認(rèn)這是一種解決問(wèn)題的方法，但實(shí)際操作中是否真如我們想象的那樣，是不得而知的。此外，在少人值守甚至無(wú)人值守設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，在故障來(lái)臨時(shí)，是否有運(yùn)行人員在場(chǎng)也是未知數(shù)。退一步講，運(yùn)行人員退出故障PT也是需要時(shí)間的，那將意味著變壓器保護(hù)、測(cè)控裝置、計(jì)量裝置在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)失去電壓。

（2）在備自投裝置動(dòng)作、跳開(kāi)斷路器的同時(shí)，將故障線路PT退出。這種想法的確可以解決問(wèn)題，但對(duì)備自投裝置的輸出回路數(shù)提出了更多的要求，同時(shí)要求PT回路的隔離開(kāi)關(guān)采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。問(wèn)題的關(guān)鍵在于，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)是否真的考慮到了這個(gè)問(wèn)題并采取了這樣的防范措施呢？

總而言之，從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，我們有義務(wù)為運(yùn)行維護(hù)提供更方便、更合理的設(shè)計(jì)思路和方案。同時(shí)，在情況不確定時(shí)，不要主觀地將問(wèn)題留到下一個(gè)環(huán)節(jié)去處理。此外，在選取設(shè)計(jì)思路和方案時(shí)，應(yīng)盡可能做到簡(jiǎn)單、合理。

3 結(jié)語(yǔ)

分析表明，針對(duì)不同的一次接線方案，電壓并列裝置的二次接線回路存在較大的差異，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須認(rèn)真分析一次接線方案對(duì)電壓并列裝置二次接線的影響，確保設(shè)計(jì)方案正確、合理，二次接線簡(jiǎn)單、完整。

［1］水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院．電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)1

［2］水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院．電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)2