（广东电网责任有限公司汕尾供电局 广东汕尾 516600）
摘要：电流互感器配置方案的合理与否，会直接影响到变电站运行的安全及可靠性，对其存在的问题进行分析十分必要。本文对某变电站电流互感器配置问题进行了分析，并提出了相应的解决方案，以期能为类似问题处理提供参考。
关键词：变电站；配置问题；解决方案
0 引言
随着我国社会经济的快速发展，社会对电力需求日益增加，对电网供电质量的要求也越来越高。而变电站作为电网运行的重要组成部分，其电流互感器配置若存在问题，将可能导致保护死区的出现，需要依靠有延时的失灵保护设备，如果失灵设备没有启动，将会严重威胁到电网的安全。当前，现有的变电站电流互感器配置方案中存在着一些问题，基于此，笔者进行了相关介绍。
1 原始配置方案及存在的问题
1.1 500 kV TA 原始配置方案
2009年，某公司为规范智能变电站的设计和建设，制定了一系列关于智能变电站的企业标准；2011年又按照“节约环保，功能集成，配置优化，工艺一流”的总体思路，发布执行《输变电工程通用设计 110（66）~750 kV 智能变电站部分（2011年版）》。对于采用 3/2 接线户外罐式断路器的常规变电站，要求每相断路器的断口两侧均配置2组TPY套管TA。而在某500kV 智能变电站设计方案中，只在断路器断口一侧配置2组TPY套管互感器，每套线路保护（或主变保护）与母线保护合用1组TPY级互感器，TA的具体配置方式见图1。
图 1 500 kV 智能变电站 TA 配置方式
1.2 存在的问题
为减少合并单元的数量，智能变电站线路保护与母线保护合用 1 组TPY 级 TA。以边断路器为例，在断路器内部如图 1 所示的短路位置，即断路器断口与 TPY 绕组间发生短路时，母线保护动作，跳开 边断路器 5*3DL；同时此处故障又处在线路保护（或主变压器保护）范围之外，中断路器 5*2DL未跳开，故障并未彻底切除；因断路器保护装置引接电流的位置不能检测到故障电流，造成断路器失灵保护未动作。该故障只有等到对侧线路后备保护II段动 作后才能被彻底切除，过程历时长约400ms。
该设计方案认为图1中所示位置发生短路的概率极低，即使发生短路，后备保护也可以将故障切除。但在实际运维中，依靠后备保护II段来切除故障的时间过长，处置效果不理想。
2 解决方案
2.1 初始解决方案
国内 2009—2014年建设的大部分智能变电站都是依据《输变电工程通用设计110（66）~750 kV智能变电站部分（2011年版）》进行配置的。2014年2月，某公司发布的《关于开展在建 500 kV 变电站500kV TA配置执行情况摸底调查的通知中指出：“对于500 kV一个半断路器接线，边、中间、边 TA 采用6、6、6 配置，按照 TPY/TPY/ 5P/5P/0.2S/0.2S 绕组布置于断路器一侧，其中TPY级绕组靠近断路器布置，当断路器断口一侧故障时可以保证主保护的选择性，对于另一侧故障依靠断路器失灵保护动作切除故障”。初始解决方案的配置情况见图2。
图 2 初始解决方案的配置情况
采用初始解决方案后，当图2中所示位置发生短路时，无需再等到线路对侧后备保护II段动作、跳开中断路器来切除故障，而是启动失灵保护来切除故障，过程历时约200ms。
2.2 改进方案
对于一些电网结构不完善的500kV系统，或者与直流输电线路有联系的系统，要求故障能够瞬时切除，而初始解决方案中失灵保护动作需要200ms，显然不满足快速切除电网故障的要求。
2014年2月某公司又发布了《国网基建部关于常规新建 500kV、750kV智能变电站TA配置方案调整的通知，要求“线路、母线 独立配置TPY绕组，合并单元电流输入量修改为2组TPY、1组5P、1组 0.2S”。
2.3 改进方案存在的问题
通过分析以上解决方案，发现对于线路保护和母线保护，虽然TA的二次绕组与保护分别一一对应，差动保护的死区也彻底消除，但相对应的1套母线保护和线路保护共用1台合并单元（见图3）。显然，当其中1台合并单元故障时，接入该合并单元的线路保护和母线保护将同时失去功能，只剩单套保护，大大降低了可靠性。
图 3 母线保护和线路保护共用合并单元情况
后经调研发现，合并单元作为智能变电站的1个组成件，是工程运行安全中最薄弱的环节，智能化设备的缺陷主要集中于合并单元。据统计，截至 2014年12月底，某公司的6座新一代示范站智能化设备的22个缺陷中，合并单元（含合并单元智能终端设备造价基本也是2倍，设备投资额增加非常多。
3 500 kV 智能变电站解决方案
图 4 500 kV 智能变电站配置方案
500kV智能变电站配置方案中，不使用共用合并单元，而采用每组TPY绕组各配置1台独立合并单元（如图4所示）。该方案中，一次设备、合并单元、保护装置都完全分开，没有共用设备，若其中1台合并单元故障，只影响其后1种保护，其余保护则不受影响。
虽然该解决方案所需合并单元数量会比该公司提出的方案多1倍，但合并单元占用的屏柜内部空间及造价基本不变，可靠性却提高了1倍。
该方案有效解决了该500kV智能变电站保护死区问题，应用效果得到各相关单位和专家的肯定，并顺利通过审查。方案的成功实施，也保证了该500 kV 智能变电站工程的顺利投运。
4 结语
综上所述，电流互感器是变电站的一个重要组成部分，关系到变电站的运行安全和供电质量。因此，要对变电站中电流互感器配置问题进行分析，采取有效的方案进行处理，从而确保变电站的安全运行和电网的供电质量，提高变电站运行的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]智能变电站保护用电流互感器配置问题及解决措施[J].张健康，粟小华，胡勇，李怀强.电力系统保护与控制.2014（07）
[2]智能变电站电流互感器的优化配置分析[J].潘宁.山东工业技术.2015（24）
论文作者:黄文彪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：变电站论文; 断路器论文; 智能论文; 单元论文; 故障论文; 母线论文; 方案论文; 《电力设备》2017年第27期论文;