蘇子恒，梁穎輝，鐘健強(qiáng)

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門 529000）

0 引言

在變電站內(nèi)進(jìn)行倒母操作時(shí)，運(yùn)行人員需要檢查二次設(shè)備的刀閘位置指示是否正常，以判斷相應(yīng)的線路刀閘有無切換到位，但很多計(jì)量屏上并沒有相應(yīng)提醒或指示，運(yùn)行人員在完成刀閘操作后，只能使用多用表等儀器進(jìn)行檢查核對(duì)，影響操作效率，檢查錯(cuò)誤率高，并且可能會(huì)因電壓切換回路切換異常等問題，導(dǎo)致計(jì)量表的電能計(jì)算缺漏、損失，存在很大風(fēng)險(xiǎn)，給電網(wǎng)正常運(yùn)行帶來損失。

根據(jù)《廣東省電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施2007 版（釋義版v3.1）》[1]及調(diào)度關(guān)于刀閘檢查的要求，明確指出母線刀閘操作后（含倒母線操作中）必須立刻檢查相關(guān)涉及電壓切換回路的刀閘指示是否正確，包含母差屏、保護(hù)屏、計(jì)量屏等，所以，擬研制一款計(jì)量電壓切換顯示裝置，用于在計(jì)量屏顯示電壓切換回路的刀閘位置指示，協(xié)助運(yùn)行人員快速、準(zhǔn)確地完成倒母操作。

1 電壓切換基本原理解釋

當(dāng)變電站的接線方式為雙母線接線時(shí)，一條線路可根據(jù)運(yùn)行要求運(yùn)行在I 母或II 母，普遍的電壓切換原理則如圖1 所示，1YQJ2、1YQJ4、2YQJ2、2YQJ4 為雙位置繼電器，當(dāng)某線路掛在I 母上時(shí)，I 母刀閘常開接點(diǎn)閉合，常閉接點(diǎn)斷開，使1YQJ2、1YQJ4 繼電器帶電，則保護(hù)裝置采到的電壓為I 母電壓；當(dāng)該線路由掛I 母運(yùn)行改為掛II 母運(yùn)行時(shí)，I 母刀閘斷開，其常閉接點(diǎn)閉合，1YQJ2、1YQJ4 雙位置繼電器返回；II 母刀閘常開接點(diǎn)閉合，使2YQJ2、2YQJ4 繼電器帶電，使保護(hù)裝置采到的電壓為II 母電壓[1]。

當(dāng)某一母線需要停電時(shí)，根據(jù)規(guī)程應(yīng)將該側(cè)母線上的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到另外一母線上。如果I 母已停電，但該I 母PT 刀閘沒有拉開，隔離刀閘輔助觸點(diǎn)也就沒有斷開其二次回路。此時(shí)在電壓切換回路中屬于該刀閘的繼電器的輔助觸點(diǎn)有可能出現(xiàn)粘合或誤接，此時(shí)PT 二次回路有可能發(fā)生誤并列。如果因?yàn)镻T 停電檢修從而導(dǎo)致保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)，則應(yīng)在PT 停電前停用相關(guān)保護(hù)及自動(dòng)裝置或采取其他隔離措施[2]。

2 計(jì)量屏電壓切換顯示裝置的研制

2.1 計(jì)量屏內(nèi)電壓切換原理

變電站內(nèi)計(jì)量屏借用位于保護(hù)屏內(nèi)的電壓切換回路，實(shí)現(xiàn)在計(jì)量電壓回路中的切換功能。利用刀閘的常開接點(diǎn)閉合后將線路掛I 母運(yùn)行時(shí)切換回路所帶的正電（731）及掛II 母運(yùn)行時(shí)切換回路所帶的正電（735）接至計(jì)量屏中。當(dāng)正電進(jìn)入計(jì)量屏中后，以掛I母運(yùn)行為例，731 帶正電進(jìn)入D22 端子使3YQJ 帶電，并經(jīng)D21 端子通過302 回路回到保護(hù)屏電壓切換箱中的負(fù)電形成回路，此時(shí)3YQJ 帶電。此時(shí)原本接在D10、D11、D12 中的I 母A、B、C 三相電壓即可通過3YQJ 輔助節(jié)點(diǎn)的閉合進(jìn)入到D17、D18、D19 中，也就是進(jìn)入計(jì)量裝置的電壓A、B、C 相，此時(shí)計(jì)量裝置的電壓即為正常運(yùn)行時(shí)的I 母電壓[3]。計(jì)量屏中電壓切換回路如圖2 所示。

圖2 計(jì)量屏中電壓切換回路

2.2 現(xiàn)狀分析

由于在運(yùn)行人員倒母操作過程中時(shí)間緊、任務(wù)重，該計(jì)量屏內(nèi)的電壓切換回路是自動(dòng)完成的，運(yùn)行人員一般只能借助觀看保護(hù)屏上電壓切換燈來判斷計(jì)量屏是否完成了切換，而計(jì)量屏是借保護(hù)屏中電壓切換的正電來進(jìn)行計(jì)量屏內(nèi)自己的電壓切換，實(shí)際上觀看保護(hù)屏上的結(jié)果并不可靠，如果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證則需要運(yùn)行人員攜帶多用表對(duì)每一條倒母的線路在計(jì)量屏內(nèi)進(jìn)行三相電壓的測量并進(jìn)行I 母、II 母電壓結(jié)果的比對(duì)來確認(rèn)電壓已經(jīng)完成了切換。然而I 母、II 母在正常運(yùn)行時(shí)電壓相差不大，多用表的數(shù)值很難區(qū)分開I 母和II 母，但是實(shí)際運(yùn)行要求需要正確選取母線電壓避免在某條母線失壓時(shí)計(jì)量的電壓回路表示錯(cuò)誤，導(dǎo)致計(jì)量表錯(cuò)誤計(jì)算。使用多用表校驗(yàn)既耗時(shí)多又增大操作風(fēng)險(xiǎn)，不符合電網(wǎng)智能、高效、可靠的要求，因此需要一種更直觀的方式來觀察計(jì)量屏內(nèi)電壓是否已經(jīng)完成了切換。

2.3 計(jì)量電壓切換顯示裝置的研制

通過觀察位于計(jì)量屏上的電壓切換裝置，發(fā)現(xiàn)在計(jì)量屏中的電壓切換繼電器中針對(duì)每一把刀閘的切換繼電器都存在一副空的輔助節(jié)點(diǎn)可以加以利用，在這個(gè)基礎(chǔ)上，將該帶電顯示裝置引一路正電進(jìn)入該輔助接點(diǎn)一端，在此前接入一個(gè)指示燈，再從另一個(gè)端子中引至該裝置的負(fù)電形成回路，計(jì)量電壓切換顯示裝置（單線路）電路原理如圖3 所示，當(dāng)計(jì)量屏中電壓切換至I 母或II 母時(shí)，指示燈亮，也就指明了該電壓切換回路已正常工作。且該顯示裝置可以同時(shí)接入多條線路的電壓切換輔助接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)裝置顯示多條線路刀閘的實(shí)際位置，在計(jì)量屏上節(jié)省了安裝的空間，也直觀顯示出線路所掛的母線，大大減輕了刀閘倒母時(shí)運(yùn)行人員檢查計(jì)量屏的時(shí)間。

圖3 計(jì)量電壓切換顯示裝置電路原理（單線路）

3 優(yōu)缺點(diǎn)及展望

該計(jì)量電壓切換顯示裝置創(chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）該切換裝置電源配置靈活，輸入電源可交直流通用，不需重新敷設(shè)電纜。

（2）裝置只使用電壓切換繼電器的備用接點(diǎn)，不改動(dòng)原接線，不影響其他正常使用的接點(diǎn)及接線。

（3）裝置原理和結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，能同時(shí)接入多組計(jì)量設(shè)備，可以很好彌補(bǔ)現(xiàn)有的計(jì)量屏電壓切換回路沒有刀閘位置顯示的功能缺陷。

該裝置主要缺點(diǎn)是，裝置通過保護(hù)操作箱內(nèi)的電壓切換接點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)該顯示裝置中的接點(diǎn)進(jìn)行二次重動(dòng)，且只用了單位置繼電器，可靠性低且接點(diǎn)不能斷電保持。

實(shí)際使用該裝置后，運(yùn)行人員倒母操作僅因?yàn)樵撗b置從原來需要“認(rèn)真查”到如今“看一眼”即可將用時(shí)縮短0.5 h（以220 kV母線倒母為例），大大提高工作效率，為電網(wǎng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的基礎(chǔ)。

后續(xù)該顯示裝置可以引入遠(yuǎn)程通信模塊，與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，令運(yùn)行人員可以在后臺(tái)處即可查看刀閘實(shí)時(shí)的切換狀態(tài)；由于當(dāng)前變電站大多數(shù)為無人值守變電站，對(duì)電能表電壓回路進(jìn)行失壓監(jiān)視，引入信號(hào)回路及告警燈光信號(hào)，在失壓時(shí)發(fā)出告警信號(hào)告知調(diào)度及現(xiàn)場運(yùn)維人員，以便在無人值守站更加安全可靠運(yùn)行。

4 結(jié)束語

電能計(jì)量裝置電壓切換顯示裝置能夠?qū)崟r(shí)表示當(dāng)前線路掛載的母線，給運(yùn)行人員的檢查及操作帶來了很大的方便與簡化，當(dāng)該顯示裝置采集不到電壓時(shí)，運(yùn)維人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷進(jìn)行消缺，實(shí)現(xiàn)人工檢查到自動(dòng)報(bào)警的轉(zhuǎn)變，為電網(wǎng)的高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降本增效、保駕護(hù)航。