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          变电站PT异常故障判断和常规站PT二次并列、切换回路分析

          分类:业界资讯 发布日期:2018-01-26

          第一部分
          变电站PT异常故障判断讲解

          第二部分
          常规站PT二次并列、切换回路分析
          电压互感器是一种小容量、大电压比的降压变压器,基本原理与变压器相同,在一次侧无电源、二次侧反充电的情况下,由于其阻抗从二次侧看进去非常小,很容易因为电流过大而导致互感器烧毁。因此,熟悉其二次并列、切换回路,并在操作中有效杜绝二次反充电,是非常重要的。
          常规变电站(即非智能站)的PT二次并列、切换回路由两大部分组成,一个是电压并列屏内的电压并列装置;一个是各需要用到母线电压的各个装置(如线路?;ぷ爸?、电度表等)内部的切换回路。
          本文拟先阐述电压并列回路、再阐述电压切换回路,最后阐述总图并结合之阐述PT什么时候会反充电。


          电压并列回路
          ? 下图为PT并列装置(如RCS9663D等,各装置按统一规范设计,大同小异)的二次接线图。
          电压并列回路主要由以下两个图组成,左图相当于“控制”回路,右图相当于“执行”回路。即左图中有三组继电器,分别控制了右图中的三组对应接点,以此来实现两条电压母线的并列。

          假设某站110kV系统是110kV双母线并列接线,Ⅰ、Ⅱ母PT的二次绕组出线一般各有三组,即Ⅰ母?;げ饬坑玫缪?、Ⅰ母计量用电压、Ⅰ母开口三角电压;Ⅱ母?;げ饬坑玫缪?、Ⅱ母计量用电压、Ⅱ母开口三角电压。
          并列回路简要逻辑如下:
          110kV Ⅰ母PT的二次绕组出线,先经过本体端子箱内的空开,接进电压并列装置,再经Ⅰ母PT的位置辅助接点,从电压并列装置接到Ⅰ电压小母线(分别有Ⅰ开口三角电压小母线,Ⅰ?;さ缪剐∧赶?,Ⅰ计量电压小母线,为分析及论述方便,统称为Ⅰ电压小母线),从母线上分出各个馈线供给每个需要母线电压的装置。Ⅱ母PT相同。
          110kV Ⅰ母PT运行,其刀闸15M5在合位,则110kV Ⅰ母电压进到Ⅰ电压小母线;
          110kVⅡ母PT运行,其刀闸15M4在合位,则110kV Ⅱ母电压进到Ⅱ电压小母线;
          110kV电压并列装置上的电压并列开关打在允许并列位置,且110kVⅠ/Ⅱ母联断路器及其两侧刀闸15M、15M1、15M2均在合闸位置,则Ⅰ、Ⅱ电压小母线之间的“母联开关”接通,两段小母线电压并列。
          电压并列回路的“执行部分”如下图:





          电压并列回路的“控制”部分如下图:



          该图可分为三个部分:编号为二的方框里,是控制Ⅰ、Ⅱ电压小母线之间的“母联开关”即并列接点的继电器回路;编号一的方框里,是控制Ⅰ母PT刀闸位置辅助接点重动的继电器回路;编号三的方框里,是控制Ⅱ母PT刀闸位置辅助接点重动的继电器回路。
          三个部分里面均有J1~J6继电器,这些继电器为双位置继电器,即:对其施加动作电压,则其动作,对应接点闭合;对其施加返回电压,则其返回,对应接点断开。双位置继电器相比单位置继电器的优点在于,需要两个不同的电压来控制其动作和返回,动作返回时线圈均得电,接点受到电磁力而可靠动作。图中如J1~J3所在的回路,通过串接不同阻值的电阻R1和R3来实现对其施加电压的不同。
          先看框一,Ⅰ母PT有两个位置辅助接点:PⅠG??拥愫蚉ⅠG常闭接点。当Ⅰ母PT15M5刀闸在合位,则PⅠG??拥惚蘸?,PⅠG常闭接点断开,J1~J6继电器受到动作电压而动作,使“执行”回路图中的编号为Ⅱ的方框里的接点闭合。如Ⅰ母PT在运行,其二次空开均在合位,则Ⅰ母电压进到Ⅰ电压小母线。当Ⅰ母PT15M5刀闸断开,则PⅠG??拥愣峡?,PⅠG常闭接点闭合,J1~J6继电器受到返回电压而返回,使“执行”回路图中的编号为Ⅱ的方框里的接点断开。
          框三原理相同。
          再看框二,3QK为电压并列装置的“允许/禁止并列切换开关”,该并列开关有三个位置:“允许并列”、“禁止并列”、“远方控制”。根据右侧的接点位置图可知,当切换开关打在“禁止并列”位置,则其3-4接点导通;在“允许并列”位置,则1-2接点导通;在“远方控制”位置,则5-6、7-8两对接点均导通。
          当切换开关在“允许并列”位置,且母联开关、刀闸15M、15M1、15M2均在合位时,图中1G (15M1的辅助接点)、2G (15M2的辅助接点)、DL (15M的辅助接点)也均闭合,则J1~J6继电器得到动作电压,“执行”回路图中的编号为Ⅰ的方框里的接点全部闭合,两段电压小母线互联。
          当切换开关在“禁止并列”位置,或15M、15M1、15M2只要其中有一个断开时,则J1~J6得到返回电压,“执行”回路图中的编号为Ⅰ的方框里的接点全部断开,两段电压小母线解列。
          当切换开关在“远方控制”位置时,原理大概相同,不再赘述。
          下面结合PT转检修操作票进行分析。
          假设调令为:XX站110kVⅡ母PT由运行转检修,则操作票应如下:

          其中,
          原来Ⅰ、Ⅱ母PT均在运行,则执行”回路图中框Ⅱ、Ⅲ中的接点均闭合;
          1-3步确认了一次在并列;
          操作4后,如前文所述,“执行”回路图中框Ⅰ的接点闭合,两段电压小母线电压并列;
          操作5-7后,框Ⅲ前面所示的PT二次空开全部断开,Ⅱ母PT二次回路与并列装置断开连接。
          操作9后,框Ⅲ中的接点全部断开。
          此后Ⅰ、Ⅱ电压小母线完全由Ⅰ母PT供电。示意图如下:

          Ⅰ、Ⅱ电压小母线完全由Ⅰ母PT供电示意图
                   电压切换回路

          假设某110kV 151线路接线如下图所示:(220kV的线路,切换回路在操作箱里,大同小异)



          151线路一次接线图

          以其采用的深瑞的ISA-311G线路?;ぷ爸梦?,其?;ぷ爸媚诓康缪骨谢唤酉呷缦拢?


          其装置内部有八个电压切换用继电器,分别为1511刀闸辅助接点控制的切换继电器ZJ1~ZJ4,1512刀闸辅助接点控制的切换继电器ZJ6~ZJ9,另外取ZJ5和ZJ10的常闭接点作为“切换继电器同时不动作”信号继电器。
          ZJ1~ZJ4与ZJ6~ZJ9均为双位置继电器,原理上文已有阐述。假如此时1511刀闸合上,则图中其对应位置辅助接点1G??拥惚蘸?,1G常闭接点断开,ZJ1~ZJ4得电,控制其下面的图中红色圆形框标注的八对接点闭合,使I母?;?测量、计量电压进入?;ぷ爸?;如1511刀闸断开,则这八对接点断开,同时继电器回路中ZJ5继电器不得电,则其对应常闭接点闭合,报出“切换继电器不动作信号”。
          如1512刀闸也合上,则原理同上,且两段母线的电压在装置内部发生并列!
          如1511、1512刀闸同时断开,则由ZJ5、ZJ10的常闭接点串联报出“切换继电器同时不动作”信号。
          另外,取ZJ4和ZJ9的??拥愦幢ā扒谢患痰缙魍倍鳌毙藕?。原理如上,不再赘述。
          告警回路图如下:

          完整的?;?、测量电压回路图如下:

          ? 即如上文所述,Ⅰ母?;?、测量电压;Ⅱ母?;げ饬康缪咕呗返墩⑽恢弥囟拥愫?,合成一路,进入?;て梁蟮谋;さ缪箍湛?,再接回本装置,作为?;こ绦蛐枰牡缪剐藕帕渴褂?。这就是为什么每个?;ぷ爸枚既×礁瞿赶叩牡缪?,但是屏后只有一个电压空开。
          其意义在于:如110kV 151线路接I母运行,则1511刀闸在合位、1512刀闸在分位,其线路?;?如距离?;?通过以上回路,实现自动判别,采Ⅰ母电压及本线路开关CT作为?;ざ髋芯?。如151线路倒至Ⅱ母运行,则?;じ牟散蚰傅缪棺魑;ざ髋芯?。假如没有这个切换回路,如110kV双母线分列运行,那么151线路可能接在Ⅰ母上却去采集Ⅱ母电压,结合本线路电流进行阻抗运算,显然无法正确动作。
          小结:电压切换回路意义:主要用于解决双母线接线形式下,?;げ荒茏孕醒≡衲赶叩缪沟奈侍?。①如实反映一次刀闸位置。②当电压切换回路失电时,仍能按失电前的工作状态为?;ぷ爸锰峁┠赶叩缪?。③当电压切换回路失电时,应发出告警信号,提示运行人员处理。④为防止两组母线电压在二次侧异常并列,当两条母线的电压切换继电器同时动作时,也应发出告警信号。
          ?

          总回路


          电压并列回路、电压切换回路合起来的简图如下图所示。




          上图中,两个粗大黑色箭头往下的部分均为二次部分,其余为一次设备部分。二次部分中所描述的均为对应断路器、刀闸的辅助接点。
          从该图可以看出,Ⅰ、Ⅱ母电压小母线从并列装置接出,供给各个线路?;?、测控装置等。
          该图也解释了为什么“切换继电器同时动作”信号可能会导致PT反充电。
          如下图所示:假设该站只有两条110kV线路,151线路接I母运行,152线路接Ⅱ母运行,现在操作两条指令:1、151线路由接I段母线运行倒至Ⅱ段母线运行;2、110kV I段母线由运行转检修。在151倒母过程中,1511、1512刀闸同时合上时,151线路?;ぷ爸没岜ā扒谢患痰缙魍倍鳌毙藕?。假设倒母完毕后,1511刀闸接点粘死,虽然1511刀闸已断开,但其辅助接点还在闭合状态,则“切换继电器同时动作”信号未消失。当操作至15M开关由运行转热备用时,Ⅱ母PT一次侧失电,I母PT经过151线路?;さ牡缪骨谢唤拥阃蚰窹T反充电,将导致Ⅱ母PT二次侧空开跳开,甚至PT烧毁。该情况跟并列装置是否在并列位置无关。

          总结:
          1.   PT运行要求:⑴电压互感器送电时必须先合一次侧后合二次侧,停电时先停二次侧后停一次侧,防止反送电危及设备安全。⑵两段PT二次并列时,一次必须先并列(防止反充电)⑶倒换PT前必须先将电压并列运行,防止二次设备在倒换过程中失压。
          2.   电压并列必须满足两个条件:⑴I母、II母的母联(或分段)开关及其两侧刀闸必须处于合闸状态;⑵操作把手必须打在“允许并列”位置。若操作把手打在“禁止并列”位置,不论分段开关运行状态如何,二次电压解列。
          3.   倒母后,母联开关由运行转热备用前,必须查电压并列装置无并列信号,各线路、主变间隔无“切换继电器同时动作”信号。
          (来源:电网智囊团,版权归原作者)



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