余善珍， 徐春華

（1.臺州宏遠電力設(shè)計院，浙江 臨海 317000；2.臺州電業(yè)局，浙江 臨海 317000）

提高變電站二次回路運行可靠性的改進措施

余善珍1， 徐春華2

（1.臺州宏遠電力設(shè)計院，浙江 臨海 317000；2.臺州電業(yè)局，浙江 臨海 317000）

基于電氣二次回路對變電站可靠運行的重要作用，分析了變電站二次回路中出現(xiàn)的主要問題，從變電站直流回路的設(shè)計、電纜施工、二次回路帶負荷試驗等方面，為提高變電站二次回路運行可靠性提出了相關(guān)的改進措施。

變電站；二次回路；可靠性

變電站二次回路作為變電二次設(shè)備的重要組成，其正確性和可靠性是保證變電二次設(shè)備安全可靠運行的前提和條件。隨著變電站綜合自動化設(shè)備大量應(yīng)用，對二次回路的安裝工藝和維護質(zhì)量等提出了更高的要求。本文在對變電站二次回路進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了提高二次回路的施工質(zhì)量、改進施工工藝、完善驗收項目和提高運行維護水平等改進措施。

1 二次回路的重要性

隨著變電站二次設(shè)備裝置日趨智能化和自檢功能的提高，其安全性和可靠性也有較大提高。而二次回路無法進行自檢，由室內(nèi)延伸到室外各角落分布面廣，功能上有強電回路和弱電回路、交流回路和直流回路，回路長短差異大，電纜導線截面的選用在不同回路也有不同計算方法，因此變電站設(shè)計、施工和試驗中存在的二次回路問題，都直接關(guān)系到變電站能否順利投運及投運后能否安全運行。

初步統(tǒng)計，近年來因二次回路 （包括二次電纜、端子排、空氣開關(guān)及一次輔助設(shè)備和回路等）原因而發(fā)生的事故和缺陷呈不斷上升趨勢。由于二次回路遍布變電站各個電氣元件，其引發(fā)的事故存在隱蔽性和發(fā)散性，增加了日常運行維護的難度。因此需要針對二次回路特點和事故案例進行分析總結(jié)，從源頭著手，在變電站設(shè)計、施工和試驗等各階段消除二次回路的事故隱患。

2 二次回路存在的問題

2．1 交直流回路保護電器的選型和級差配合

（1）部分直流回路中直流熔斷器或直流空氣開關(guān)級差配合偏小，直到發(fā)生事故時才暴露出來。某 110 kV 變電站因熔斷器越級熔斷曾造成全所失電事故，經(jīng)復查工程設(shè)計圖紙，發(fā)現(xiàn)直流熔斷器級差配合偏小。因此應(yīng)核查級差配合情況，對級差配合小的要加大，直流屏供控制室總?cè)蹟嗥髋c中央信號熔斷器配合應(yīng)不小于二個級差，以免發(fā)生類似事故。

（2）變電站直流系統(tǒng)的終端控制屏和保護屏的直流回路低壓空氣開關(guān)中，尚存在以交流空氣開關(guān)代替直流空氣開關(guān)的現(xiàn)象，存在不安全隱患。

（3）由于空氣開關(guān)性能不佳， 造成保護誤動。如因受雷擊影響， 某 220 kV 變電站 220 kV 副母壓變二次空氣開關(guān)跳開，造成二次失壓，導致某220 kV 線路 WXB-11C、 LFP-901A 微機保護距離Ⅰ段、零序Ⅰ段動作，保護由單跳誤判為三跳，造成事故擴大。

2.2 二次電纜施工和設(shè)備連接交界面存在問題

（1）施工中對二次回路工作環(huán)境考慮不周。如發(fā)生在某個 110 kV 變電站的變壓器壓力釋放保護誤動事故，就是由于電纜交接處包扎不到位，在露天高溫下長時間運行，導致電纜聯(lián)接處絕緣迅速老化引發(fā)事故。

（2）電纜安裝方式和密封不到位，造成變壓器油溫計、 壓力釋放閥二次接點進水。 例如 2005年“麥莎”臺風期間某 220 kV 變電站主變釋壓保護由于釋壓器二次電纜接頭處進水，造成釋壓保護不正確動作。

（3）變電站內(nèi)間隔層間通信電纜接地存在問題。 例如， 某 110 kV 綜合自動化變電站因站內(nèi)間隔層未可靠接地，雷擊時強電侵入導致保護和測控裝置插件燒毀。

（4）電纜損傷和接線錯誤導致保護誤動。 如某變電站由于 110 kV 壓變零線接線錯誤， 帶負荷試驗時沒有發(fā)現(xiàn)， 導致 110 kV 線路保護零序過流Ⅰ段方向保護在區(qū)外故障時誤動。

2．3 端子排選用不符合要求

因選用端子排不符合要求而發(fā)生的事故和缺陷也較多。 如發(fā)生在某個 110 kV 變電站的主變差動誤動事故， 主要因差動 10 kV 側(cè)電流端子排接觸不良持續(xù)發(fā)熱引起。

2．4 開關(guān)輔助接點問題

由于開關(guān)輔助接點未調(diào)整到位，在運行中時常發(fā)生開關(guān)跳合閘線圈燒毀、切換操作信號不正常等問題，影響了供電可靠性。

3 提高變電站二次回路運行可靠性的建議

3.1 積極采用各種新技術(shù)和新設(shè)備

針對早期投運變電站出現(xiàn)的一系列問題，可對二次回路中的相關(guān)設(shè)備進行改進，積極選用新設(shè)備。如：采用直流空氣開關(guān)和直流電源監(jiān)控裝置、螺旋式大電流切換端子、開關(guān)線圈保護器、加強阻燃端子和端子箱的防潮、瓦斯繼電器防進水措施等，這些新技術(shù)新設(shè)備的使用將會有效提高二次回路的可靠性。

3.2 進一步優(yōu)化二次回路接線

要保障二次回路可靠運行，必須優(yōu)化二次回路的接線方案。在滿足供電可靠性的前提下，二次回路接線應(yīng)力求簡單、安全可靠且維護操作方便。

在直流回路供電方式上，以往多采用環(huán)形供電方式，可靠性差、操作不靈活、接地點定位困難。采用單母線和單母線分段接線幅射式供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計后，接線簡單且清晰?？稍诜蛛姽裆戏奖愕匾与p電源幅射式供電網(wǎng)絡(luò)，同時，分電柜方式也節(jié)省了電纜，便于保護設(shè)備選擇和二次回路接地的查找。

3.3 直流回路中選用直流專用空氣開關(guān)、 保證級差配合

直流回路保護操作電器以往多用交流空氣開關(guān)或熔斷器。交流空氣開關(guān)分斷臨界范圍的直流電流時不能有效、可靠地熄滅直流電弧，因而單純的交流空氣開關(guān)用于直流場合是不安全的。在直流系統(tǒng)中必須選用直流專用空氣開關(guān)，而不能用交流空氣開關(guān)代替。對現(xiàn)有不能滿足可靠分斷直流電流的交流空氣開關(guān)應(yīng)逐步更換為直流專用空氣開關(guān)。

直流空氣開關(guān)或熔斷器上下級之間的級差配合至少應(yīng)相差二級 （電流比達到 1.6 ∶1）， 一般上下級宜有 3~4 個級差、 電流比 2 倍及以上， 以確保實現(xiàn)選擇性。為了更有效保證上下級的配合，在保證級差條件下，還應(yīng)選擇不同動作特性。一般保護屏內(nèi)直流空開采用B特性，直流分屏上采用C特性 。

3.4 改進二次電纜施工工藝

二次回路接線分布廣、中間環(huán)節(jié)多、構(gòu)成復雜，工作環(huán)境有差異，設(shè)計和施工中都應(yīng)予以充分考慮。選用電纜應(yīng)充分考慮防潮、防雨、防高溫、防動物齜咬等。采用符合設(shè)計規(guī)范標準要求的二次電纜，是提高二次回路安全運行水平的基礎(chǔ)。

戶外二次回路因工作環(huán)境較差，對壓力釋放裝置、瓦斯繼電器、溫度計等二次接口處易進水的部位，施工中應(yīng)做好密封措施。電纜施放應(yīng)平直，以防止雨水順著電纜倒流；電纜交接頭處應(yīng)密封處理，并做好防高溫爆曬及防老化措施。同時，在壓力釋放裝置、溫度計上加裝防雨罩也是較好的防止二次接點進水的方法。

端子排規(guī)格選用應(yīng)與二次電纜芯截面相配套，以保證電纜接頭的可靠連接。

4 結(jié)語

隨著變電站自動化水平提高，變電站少人值班、無人值班的實現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)、綜合自動化設(shè)備應(yīng)用，繼電保護配置的進一步加強，對二次接線系統(tǒng)的運行水平、維護質(zhì)量和安裝可靠性提出了更高的要求。在以往變電站運行中曾多次發(fā)生過因二次回路問題造成保護誤動或拒動。因此，必須在變電站設(shè)計、施工、試驗和運行中，落實相關(guān)的措施，確保二次回路的安全可靠運行。

[1]GB/T 14285-2006 繼 電 保 護 和 安 全 自 動 裝 置 技 術(shù) 規(guī) 程[S].北京：中國標準出版社，2006.

[2]GB 14048.2-2008 低 壓 開 關(guān) 設(shè) 備 和 控 制 設(shè) 備 低 壓 斷路器[S]．北京：中國標準出版社，2008.

[3]國家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求[G].2002．

（本文編輯：徐 晗）

M easures for Im proving the Operational Reliability of Secondary Circuit in Substation

YU Shan-zhen1， XU Chun-hua2
（1.Taizhou Hongyuan Electric Power Design Instituion， Linhai Zhejiang 317000， China； 2.Relay Protection Division， Dispatching Center， Taizhou Electrical Power Bureau， Linhai Zhejiang 317000， China）

Based on the importance ofoperational reliability of secondary circuit in substation，this paper analyzes themain problems in secondary circuit in substation and puts forward themeasures for improving operational reliability of secondary circuit in substation from the aspeets of DC circuit design,cable construction and load test in secondary circuit in substation.

substation； secondary circuit； reliability

TM645.2

： B

： 1007-1881（2010）07-0020-02

2010-04-21

余善珍(1969－)， 女， 浙江臨海人， 工程師， 從事變電站繼電保護及二次回路設(shè)計工作。