南京紫泉电力设计咨询有限公司
【摘要】本文对在变电一次设备三相通流模拟带负荷状态测相量中，工频三相大电流发生器的测试方法进行了深入的研究，并从实际角度考虑，探讨了适用于110kV变电设备的送电测相量问题，从而为简化处理我国的电力配送工作提供了可靠的参考依据。
【关键词】三相通流；变电一次设备；送电方案；测相量
通常情况下，变电站的微机保护周期为12年，在此过程中，电流互感器及断路器等一次设备的使用年限几乎都超过了20年。因此，变电一次设备保持不变而二次设备发生变动的现象将长期存在电力输送过程中[1]。
目前，我国变电站中的电气间隔在实际应用过程中，通常依靠端子箱二次回路源头通流、核对二次线等方法对交流电流二次回路的接线情况进行判断，然而客观上这些方法是难以有效模拟一次带负荷的情况。在此种情况下，该间隔难以充分保证电力系统在送电之前的整体正常运行。通常情况下，在计算间隔母线电压的二次回路时，可闭合模拟线路中的母线刀闸接点，通过采用电压切换回路正确性的检验方法来进行验证工作，并且提供有效的线路保护支持。在间隔电流互感器的二次回路中，由于难以实现实际运行状态的有效模拟，因而无法在应用过程中得到顺利进行。在常规送电过程中，需预留一定的母线空间，并通过对母线及间隔充电，在带负荷的状态下，对电流的相量进行测试。
本文通过应用新的测量方法，对变电一次设备三相通流模拟带负荷状态测相量进行验证，通过分析实际数据，对该间隔电流互感器的二次回路正确性进行了验证。此外，经验证，该间隔线路的保护电压、电流二次回路均正确，说明该间隔线路保护可以正常使用。
1.工频三相大电流发生器的相关技术要求
为在变电一次设备上充分完成通流的需求，同时也有效模拟其带负荷的实际运行情况，需将三相大电流发生器作为应用的基础设备。现阶段，相位表的电流测试精度可达到10mA，将变电站存在的电磁干扰影响考虑在内，测试电流的幅值按10倍裕度设计，也可达到100 mA，完全可以确保准确测量[2]。在110kV的变电设备中，600/5、1200/5为电流互感器的一般额定变比，以1200/5为标准进行考虑，此时升流器的输出电流达到25A时便可完全满足要求。在实际应用过程中，可将现场升流器的最大输出电流设置为100A，无需进行其他操作便可满足实际的测试需求。为充分提升本研究中测试方法的现场运用效果，可手动调节三相升流器的三相电流输出，并将输出电流的幅值显示出来。
在变电站现场进行测试时，可将三相大电流发生器的电源与高压场所的检修电源进行连接，使之成为仪器的输入电压，输出电流则与变电一次设备进行连接，即为设备的一次电流，在经过一次电流互感器的传变后，成为二次电流。将升流器的输入电压作为测试的基准，其输出电流与输入电压具有相同的相位。此时，采用相位表对经过电流互感器传变的二次电流与输入电压的相同相位进行测试，电流互感器的变比即为测得的一次、二次电流幅值之比，则一次与二次的电流均正确进行了转变，说明电流相量得到了正确测试。
2.测量变电站110kV线路间隔方法分析
2.1变电站110kV线路间隔的二次回路配置情况
在220kV变电站110kV线路间隔电流二次回路配置中，主要有411组、421组、431组、441组、451组五种不同组别的电流互感器[3]。其中，电流互感器411组起着保护110kV线路的作用，其准确级为10P20；421组起着保护110kV母差的作用，其准确级同样为10P20；431组起着对故障进行录波的作用，其准确级为10P20；441组主要应用于测量，其准确级为0.5；451组则应用于计量当中，准确达到了0.2。
2.2升流器的接线实验步骤及送电方案分析
（1）将110kV线路的开关转为检修状态，并将该间隔的开关、1刀、2刀、3刀断开，同时断开该间隔的乙、丙接地刀。如果发生端子箱更换等二次变动情况，应对更换进行保护，结束工作。
（2）三相升流器的电压输入至端子箱内的三相交流电源，电流输出A、B、C并与间隔开关相应的接线柱进行连接，并在电流互感器与乙接地刀的引出线上与N端相连，并将电流互感器的引出线A、B、C进行并联。
（3）将该间隔的开关合上，输出升流器三相平衡，在端子箱处，测试交流电流的二次回路，将输入电压A相220V作为测试基准，对每个二次绕组以及二次电流与输入一次电压的相同相位进行测试，当变比测试的结果合格时，说明测试正确。
（4）输出升流器三相平衡，并核对保护、测控、电度表等继保室二次设备的电流相量。将110kV母线的二次电压A相57V作为测试基准，将三相电流正序先测量出来，同时采样的精度充分满足测试需求。
（5）将110kV母线二次电压与三相电流的电压夹角测量出来，并同110kV母线二次电压与上步升流器测试用电压的夹角相同，则表明测试结果正确。将测试报表出具给相关人员，经过技术专员的检查验收，复核结果正确。
（6）110kV线路开关的三相通流模拟带负荷状态相量的测试结果合格，其电流互感器各组的二次电流相量同样正确无误，说明该线路开关的电流互感器二次绕组与其相连接的二次设备均正常，可应用在实际电力输送中[4]。
（7）出具带负荷相量的相关测试报告。
2.3三线升流器的现场接线情况
变电站典型的110kV双母线带旁路的一次接线情况具体如图1所示。
3.比较常规送电方案与本实验送电方案
在常规的送电方案中，主要开展母线倒闸操作，在预留出一段母线的基础上，采用母联的方式保护充电，实现线路的送电。在母线倒闸操作中，以空出110kV线路的Ⅱ号母线为实例。如图1所示，将母联开关合上，并将所有挂在Ⅱ号母线上的线路倒至Ⅰ号母线，从而使得所有线路均挂在了110kV线路的Ⅰ号母线上。此种送电方案存在的不利之处如下：其一，需要对母线进行倒闸，并将一段母线空出，操作过程比较繁琐；其二，针对多个间隔的送电情况，频繁倒闸会加快一次设备的老化，且容易导致刀闸断裂事故的发生，给运行人员带来了一定的工作负担，极易发生工作失误[5]。
而采用本测试方法后的送电方案，无需进行繁杂的母线倒闸操作，直接便可送电，不但实现了送电效率的提高，而且充分保证了电力系统运行的安全性及稳定性。
4.结语
在对变电一次设备三相通流模拟带负荷状态测相量的测试方法进行研究的过程中，可应用于110kV及以下的变电设备送电测相量，从而实现送电方案的简化。在现场试验中，涉及到一次设备与二次设备，因而需提前熟悉现场的各项变电设备情况，并制定详细的指导，严格遵守相关操作规程，确保试验的安全开展。同时，为了保证测试数据的正确性及可用性，应以继电保护专业的技术管理为支持，并获得相关调度部门对测试数据的认可，从而确保真正实施简化的送电方案。
【参考文献】
[1]汪卫东,顾水平.继电保护带负荷投产试验的优化研究.浙江电力,2009,10(01):54-56.
[2]周圣栋.变电站一次设备的状态检修探讨[J].科协论坛(下半月),2011,13(06):241-213.
[3]刘文先,常尼亚,张力强.一次设备接地不良反击二次实例分析及对策[J].电气开关,2011,21(01):365-366.
[4] 王爱英. 变电一次设备三相通流模拟带负荷状态测相量研究[J].电源技术应用,2013,9(07):15-16.
[5]关少锋,方祖雄,陈雅云.变电一次设备三相通流模拟带负荷状态测相量研究[J]. 技术与应用,2012,11(04):39-40.
论文作者:张海东
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/2
标签：母线论文; 电流论文; 设备论文; 间隔论文; 测试论文; 电压论文; 线路论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;