解析分散式500kV變電站電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地的改進(jìn)

范黎鋒

（江西省電力公司檢修分公司，江西 南昌 330096）

隨著電力系統(tǒng)輸送容量的增加，基于傳統(tǒng)接線方式的500kV變電站電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地（各電壓等級電壓二次回路中性點(diǎn)零相N600的接地均集中于500kV繼保室）已無法滿足分散式500kV變電站的需要。本文基于現(xiàn)場驗(yàn)證和分析等方法，就某基于分散布置方式的變電站保護(hù)小室的接線方式予以探析，并基于驗(yàn)證分析的結(jié)果提出對應(yīng)的改進(jìn)方案。

一 電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地

受早期應(yīng)用電壓二次設(shè)備接入方式（整步表、同期繼電器和自動準(zhǔn)同期裝置等的接入均由若干電壓互感器信號完成，而各組電壓間基于電發(fā)生聯(lián)系）的影響，多數(shù)舊變電站均選擇把有關(guān)電壓互感器連成一個整體后統(tǒng)一接地。自微機(jī)保護(hù)時代以來，越來越模糊了“沒有電的聯(lián)系”的真實(shí)含義，即把自動重合閘裝置和同期裝置當(dāng)做存在電聯(lián)系的電壓進(jìn)行處理，以至于眾多新建變電站依然沒有擺脫微機(jī)保護(hù)時代之前的電壓互感器接線方式，進(jìn)而造成變電站電壓互感器中性點(diǎn)接地的復(fù)雜化。

自微機(jī)化以來，變電站對電壓的二次設(shè)備的需求量大增，而多數(shù)電壓組間也喪失了電聯(lián)系，例如重合閘裝置的兩組輸入電壓、變電站綜合自動化系統(tǒng)的同期系統(tǒng)和微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置的兩組輸入電壓等?，F(xiàn)階段，僅存在接地裝置是雙母線電壓切換裝置，需注意：多數(shù)雙母線電壓切換裝置皆選擇切換三相電壓。研究證實(shí)，對二次回路一點(diǎn)接地的掌握可有效控制變電站各TV中性點(diǎn)間的連線數(shù)量，或若干TV中性點(diǎn)統(tǒng)一接地問題等。

二 分散式500kV變電站電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地問題的研究

研究證實(shí)，TV二次回路中性點(diǎn)零相N600接地的可靠性和準(zhǔn)確度直接影響著變電站電壓二次回路運(yùn)行的可靠度，而某變電站保護(hù)小室基于傳統(tǒng)接地方式（各電壓等級電壓二次回路中性點(diǎn)零相N600的接地均集中于500kV繼保室）的TV二次回路已無法滿足分散式500kV變電站的需要，其問題均集中在零相N600母線，究其原因包括如下三個方面。

（一）盡管該變電站保護(hù)小室原設(shè)計方案符合《反事故措施要點(diǎn)》的有關(guān)規(guī)定（即“經(jīng)控制室零相小母線（N600）連通的幾組TV二次回路，只可在控制室把N600一點(diǎn)接地”），但220kV繼保小室與主變保護(hù)小室間、220kV的TV端子箱與220kV繼保小室間、主變保護(hù)小室與500kV繼保小室間的超長距離必然會增加N600的電阻，且會造成N600電纜在220kV場地及主變場場地受到強(qiáng)電磁的影響，此時N600系統(tǒng)的等電位高度會被改變，而離變電站對TV一點(diǎn)接地的要求也被迫改變?，F(xiàn)場測試結(jié)果表明，500kV變電站TV端子箱N600對地電壓為十余伏特，且N600電纜截面的增大對其的影響較小，此時三大保護(hù)小室均不宜選作N600的接地點(diǎn)。

（二）基于原設(shè)計方案由N600把各保護(hù)小室的TV零相連為一體。測試結(jié)果證實(shí)，任一組TV零相存在故障均可改變N600的零電位，且會對有關(guān)電壓二次回路造成一定的負(fù)面影響，并直接威脅到保護(hù)裝置的安全運(yùn)行。

（三）盡管該變電站保護(hù)小室經(jīng)220kV的母線TV自端子箱把TV二、三次回路的N600相繼接入220kV繼保室，但連接220kV繼保室與500kV繼保室和主變小室的N600小母線僅一根，則其不符合《反事故措施要點(diǎn)》的有關(guān)規(guī)定（即“來自TV的4根開關(guān)引入線和互感器三次回路的2/3根開關(guān)場引入線必須分開不得公用”）。此規(guī)定的理由是：各連接端口一旦發(fā)生故障，此連接方式易導(dǎo)致接地零序保護(hù)反方向誤動而正方向拒動等事故。

三 分散式500kV變電站電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地的改進(jìn)策略

基于前文就500kV變電站實(shí)際情況的分析，本文就TV二次回路接地提出如下改進(jìn)策略（見下圖）：

備注：解開220/500kV電壓回路的N600連接；把220kV電壓回路的N600接地點(diǎn)設(shè)于220kV繼保小室；把35/500kV電壓回路的N600接地線設(shè)于500kV繼保小室；把220/500kV電壓N600小母線分別設(shè)于主變保護(hù)小室；基于電壓等級把主變小室內(nèi)的側(cè)電壓回路N600分開，并接入對應(yīng)的N600小母線。

上述改進(jìn)策略提出的理論依據(jù)是：現(xiàn)階段，分散式500kV變電站的電壓等級保護(hù)僅受到本側(cè)電壓的影響。盡管220/500kV二次回路均由主變保護(hù)接入，但兩者就電氣連接方面無任何關(guān)聯(lián)。如果就220/500kV二次回路予以分別接地，其不會影響到220/500kV保護(hù)裝置和同期回路。此外，全站內(nèi)2個電壓回路接地點(diǎn)可構(gòu)成互不關(guān)聯(lián)的2個電壓二次系統(tǒng)，其符合《反事故措施要點(diǎn)》的有關(guān)規(guī)定。就電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地的改進(jìn)策略而言，務(wù)必要分開與主變存在任何關(guān)聯(lián)的電壓二次回路N600，以防同一電壓二次系統(tǒng)具備2個接地點(diǎn)。實(shí)踐證明，此改進(jìn)方案確保了500kV變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行的安全度，提高了保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠度，規(guī)避了任何源于電壓二次系統(tǒng)的故障和事故。

四 結(jié)束語

綜上所述，基于傳統(tǒng)接地方式的TV二次回路已不能滿足分散式500kV變電站的需要，而問題主要集中在零相N600小母線，且有悖于《反事故措施要點(diǎn)》的有關(guān)規(guī)定。實(shí)踐證實(shí)，分散式500kV變電站電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地的改進(jìn)方案可有效改善500kV變電站電壓二次系統(tǒng)和保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，并有效規(guī)避了源于電壓二次系統(tǒng)的故障和事故。