摘要：众所周知，变压器在空载合闸时1/4周期后产生励磁涌流，励磁涌流幅度最大值可能超过变压器额定电流的几倍甚至几十倍，持续时间较长。变压器的容量越大，涌流的幅度越大，持续的时间越长。当在电压过零时刻投入变压器时，会产生最严重的磁饱和现象，因此励磁涌流最大。当在电压为峰值时刻投入变压器时，不会产生磁饱和现象，因此不会出现励磁涌流。
目前，系统大量采用远距离高压直流输电，其配套的换流站换流变压器容量大，空载合闸时，励磁涌流的幅度大，持续时间长，对电网的安全稳定运行产生很大的冲击。因此，选相合闸装置的投入使用可以很好的保证在电压为峰值时刻投入变压器，使得变压器励磁涌流大大减少。云南永仁±500kV永仁换流站在变压器进线短路器投切时引入了深圳国立智能的SID-3YL微机涌流抑制器。但其二次回路仍然不成熟，存在很多不利于运行的地方，现对其二次回路进行综合分析并完善。
关键词：励磁涌流 选相合闸 二次回路 ±500kV永仁换流站
0 前言
选相合闸装置又叫涌流抑制器。在断路器分合操作的瞬间，系统电压的相角通常都是随机的和不确定的。这常常导致在投切某些一次设备时，产生过电压和涌流。不仅会对运行设备造成危害，而且会导致保护装置误动，严重威胁系统运行的安全、可靠、稳定性。基于这方面的考虑，±500kV永仁换流站在变压器进线短路器投切时引入了深圳国立智能的SID-3YL微机涌流抑制器。使得断路器在电源电压初相角为0度时合闸，涌流最小；断路器在电源电压初相角为0度时分闸闸，断路器电流最小，防止拉弧重燃。
SID-3YL微机涌流抑制器工作原理：（以±500kV永仁换流站500kV#1站用变为例）
图3：±500kV永仁换流站选相合闸原理图三
由以上原理图可以看出，当2kk把手（选相/非选相）切至“选相”时，选相合闸装置收到来自接口屏的“遥分/遥合”命令时，通过对电源侧电压的分析和断路器分合闸时间的整定来控制断路器分相出口。
1 暴露的问题
a）、当2kk把手（选相/非选相）切至“选相”，“遥合”时，不会启动KKJ。
b）、当2kk把手（选相/非选相）切至“选相”，“遥分”时，由原来的手跳性质变成保护分相跳闸性质，因此不会复归KKJ；操作箱第一路保护跳闸灯会亮，同时误发事故总信号；若短路器投了重合闸功能，则本来手跳应该闭锁重合闸的，但是现在并没有闭锁重合闸；手跳本来启动录波的，现在也不会启动录波。
c)、SID-3YL逻辑中，当受控侧有电压时，装置会判定该断路器为合位，因此收到合闸命令时，装置不会再出口。
图4：±500kV永仁换流站500kV #1站用变接线图
以永仁换流站500kV #1站用变为例，5012的电源侧电压为500kV 1M母线电压，受控侧电压为500kV #1站用变TYD电压；5013的电源侧电压为500kV 2M母线电压，受控侧电压为500kV #1站用变TYD电压。所以当合上5012或5013其中一个断路器时，500kV#1站用变TYD有电压，此时就合不上另一个断路器。
2 初步解决方法
与设计反映了问题a）、b）后。设计对相关回路进行了修改，修改的回路为：
图5：±500kV永仁换流站选相合闸修改原理图
设计新增一个中间继电器ZJ1加在选相分闸命令开入的位置。ZJ1开出两副接点，一个至故障录波启动录波，一个至断路器保护屏闭锁重合闸。经过修改解决了启动录波跟闭锁重合闸问题，但是未解决KKJ和误发事故总信号问题。同时还存在一种可能就是装置收到分闸命令，ZJ1动作了，启动录波和闭锁重合闸，但是由于装置出口压板未投入或其他原因导致断路器实际未动作，出现断路器没有跳开，录波却收到断路器手跳录波，断路器保护重合闸放电的现象。
问题C）的解决方法是当合上其中一个断路器时，将另一个断路器的2KK把手切换至“非选相”。
3 完善措施
针对设计的修改，本人认为并不完善。因此提出如下的修改回路：
图6.经过修改的选相合闸原理图1
图7.经过修改的选相合闸原理图2
上述改动的回路与设计回路的区别在于：1、没有新增一个中间继电器ZJ1；2、将分相分闸出口的接线位置由原来的4Q1D：27、4Q1D：30、4Q1D：33改接至4C1D：1、4C1D：3、4C1D：5；3、将分相分闸出口接点串联起来接入操作箱的STJ处、将分相合闸出口接点串联起来接入操作箱的SHJ处。目的是让断路器最后一相合上或断开时，启动手合或手跳。
以上回路存在一种极端情况，就是装置收到合闸命令，分相合闸出口，然后三相合闸出口接点串接又发一次手合命令。会不会出现断路器第一次合了，有故障跳开，又合第二次的现象呢。
我们知道断路器分相出口的时间差最多为一个周期，即20ms。出口继电器保持时间为50ms。断路器的分闸时间一般为20ms左右，合闸时间一般为40ms左右。断路器在合上又马上分开最少需要20+40=60ms>50ms，此时装置出口接点已复归，不会存在合第二次的情况。
选相分闸时，也会不可避免的发出事故总信号，但是回马上手跳复归KKJ后，复归事故总信号。
4 结束语
本文介绍了选相合闸装置二次回路的完善方法及设计方面的建议，但愿能在今后同类装置的二次回路设计方面有一定的指导和借鉴作用，同时,借此抛砖引玉,向同行学习更多更好的方法,更好地为电力建设服务。
参考文献：
[1] SID-3YL涌流抑制器技术说明书_V3.15
[2] ±500kV永仁换流站500kV交流场设计回路图
[3] 继电保护及有关二次回路验收规范（南网总调2007版）
[4] E件南方电网500kV变电站二次接线标准条文
作者简介：曾向辉（1988－），男，调试中心调试工，从事变电一次、二次调试工作。
论文作者:曾向辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/6
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