王添藝

（信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000）

引言

110 kV變電站繼電保護(hù)二次回路是指利用微機(jī)遠(yuǎn)程技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備監(jiān)視、測(cè)量、協(xié)調(diào)和控制，具有結(jié)構(gòu)微機(jī)化、操作監(jiān)控屏幕化、運(yùn)行管理職能化等優(yōu)點(diǎn)，而變電站繼電保護(hù)二次回路的改造工作復(fù)雜，涉及面廣，難度大的特點(diǎn)[1-2]。本文以某公司110 kV變電站電氣二次系統(tǒng)繼電保護(hù)改造項(xiàng)目為例，對(duì)于其中遇到的一些技術(shù)問題及其解決方案進(jìn)行闡述，希望能對(duì)類似變電站的二次繼電保護(hù)建設(shè)方面提供一定的幫助。

1 變電站現(xiàn)狀分析

某變電站原有繼電保護(hù)設(shè)備為2004年北京四方保護(hù)裝置及監(jiān)控系統(tǒng)，由于設(shè)備老舊或初設(shè)設(shè)計(jì)缺陷等各種原因，一些正在運(yùn)行的保護(hù)裝置存在不適合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的要求[3]。

經(jīng)過調(diào)研及初步分析，考慮變電站二次設(shè)備升級(jí)改造，將原有保護(hù)裝置及監(jiān)控系統(tǒng)全部更換為南瑞繼保最新型的設(shè)備。由于設(shè)備年代久遠(yuǎn)，且站內(nèi)經(jīng)過多次改造，現(xiàn)場(chǎng)搜資許多圖紙資料已無法找到，收集到的圖紙與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況也多有不符，這對(duì)變電站繼電保護(hù)二次改造帶來很大難度。

該變電站的概況如下，共有2臺(tái)三相雙繞組變壓器，一期1臺(tái)40 MVA主變壓器，二期新增1臺(tái)50 MVA主變壓器，2回110 kV主變進(jìn)線，10 kV為單母分段接線，10 kV出線線路共計(jì)20回，系統(tǒng)電氣主接線參見圖1。

2 問題描述與分析

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)收集到的設(shè)計(jì)圖紙以及更換后的南瑞繼保保護(hù)裝置設(shè)備圖紙對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，新上保護(hù)裝置與原有保護(hù)裝置的二次接線差異很大，其中，原有北京四方的主變壓器保護(hù)配置為高壓、低壓及本體保護(hù)分別為獨(dú)立保護(hù)裝置，而更換后的南瑞繼保主變保護(hù)為兩套主后一體化保護(hù)裝置。以下舉例詳細(xì)描述改造過程中發(fā)現(xiàn)的問題以及對(duì)應(yīng)的解決方案。

2.1 保護(hù)裝置遙信開入公共端電壓不同

原有北京四方保護(hù)裝置的遙信回路信號(hào)采用了光電隔離設(shè)備，將外部直流220 V強(qiáng)電回路經(jīng)過光電隔離裝置轉(zhuǎn)換為直流24 V輸入到裝置，其公共端為光電隔離設(shè)備直流-220 V。而更換的南瑞繼保保護(hù)裝置的遙信回路電壓已可以滿足直流220 V遙信開入，所以對(duì)于戶外端子箱以及柜體端子排公共端的接線改造，需整體重新規(guī)劃調(diào)整，并原有光電隔離設(shè)備拆除。改造前后的遙信回路圖詳見下頁圖2和下頁圖3。

2.2 110 kV側(cè)未配置電壓互感器

在該變電站設(shè)計(jì)初期并沒有配置主變110 kV側(cè)電壓互感器，主變測(cè)控裝置無法采集到110 kV側(cè)線路電壓數(shù)據(jù)，僅有110 kV主變高壓側(cè)帶電監(jiān)視裝置，這對(duì)于變電站的檢修和操作帶來一定的安全隱患，根據(jù)現(xiàn)有情況我們此次改造過程中采取增加主變高低壓側(cè)的接地裝置的方法，防止在檢修運(yùn)維時(shí)出現(xiàn)安全事故。將接地裝置電磁鎖安裝在主變本體端子箱內(nèi)，通過主變測(cè)控裝置轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制主變高低壓側(cè)接地裝置電磁鎖，參見圖4。

2.3 缺少主變中性點(diǎn)間隙零序保護(hù)電流回路

主變壓器設(shè)計(jì)初期僅配置有1套中性點(diǎn)電流互感器繞組，而新上南瑞繼保保護(hù)裝置需要分別接入中性點(diǎn)零序電流和中性點(diǎn)間隙零序電流，在改造方案中將現(xiàn)有主變壓器的中性點(diǎn)零序電流和間隙零序電流的二次接線串接起來，見圖5[4]。由于零序保護(hù)電流串接回路數(shù)量較多，建議后續(xù)在變電站電氣一次設(shè)備改造時(shí)，新增一組主變中性點(diǎn)間隙零序電流互感器，方便在將來停電檢修時(shí)調(diào)整電氣二次保護(hù)接線，提高保護(hù)的安全性和可靠性。

2.4 主變壓器閉鎖有載調(diào)壓回路

原有初期設(shè)計(jì)時(shí)，將主變壓器的中性點(diǎn)合位位置信號(hào)串聯(lián)接入主變閉鎖調(diào)壓回路中，并且配置一個(gè)專門的閉鎖調(diào)壓硬壓板并聯(lián)接入閉鎖有載調(diào)壓回路。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況分析并與設(shè)計(jì)人員討論，現(xiàn)改造方案按新上南瑞繼保主變保護(hù)裝置的閉鎖調(diào)壓回路邏輯進(jìn)行閉鎖有載調(diào)壓。原有有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)壓板閉鎖保持不變，改造前后的閉鎖有載調(diào)壓回路參見下頁圖6和下頁圖7。

2.5 有載調(diào)壓檔位信號(hào)不一致

主變壓器有載調(diào)壓檔位為9檔，原有檔位信號(hào)與測(cè)控裝置的遙信信號(hào)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系（即配置有載調(diào)壓檔位變送器），而現(xiàn)有設(shè)備多為BCD碼或者光纖通信形式傳輸檔位信號(hào)，此時(shí)需要考慮保護(hù)測(cè)控設(shè)備對(duì)原有設(shè)備的兼容性，經(jīng)與設(shè)備技術(shù)人員及設(shè)計(jì)人員討論核實(shí)，對(duì)于南瑞繼保有載調(diào)壓檔位輸入時(shí)，需在主變壓器本體測(cè)控裝置遙信開入點(diǎn)第一個(gè)信號(hào)點(diǎn)接入檔位信號(hào)（默認(rèn)時(shí)為BCD碼），此處接線不同設(shè)備廠家有不同的解決方案，需根據(jù)實(shí)際情況核實(shí)確認(rèn)。

3 結(jié)語

目前，一些正在運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置，由于初期的設(shè)計(jì)缺陷或一次設(shè)備運(yùn)行方式及現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)程的修改，已不適應(yīng)現(xiàn)有電力安全生產(chǎn)運(yùn)行的要求，已經(jīng)影響到了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，設(shè)備更新改造后，性能得到了很大的改善，消除了運(yùn)行時(shí)的安全隱患，滿足了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行柜頂，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，以上遇到的問題及解決方案希望能對(duì)類似變電站的二次繼電保護(hù)建設(shè)方面提供一定的借鑒和參考。