110kv智能變電站PT合并單元配置情況分析

梁威威 農(nóng)艷奎

摘 要：文章著重對(duì)晉城地區(qū)目前已投運(yùn)的110kv智能變電站PT合并單元的配置情況、存在問(wèn)題進(jìn)行了分析討論，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：智能變電站；PT；合并單元

引言

我國(guó)電力工業(yè)正面臨著新的形勢(shì)，能源發(fā)展格局、電力供需狀況、電網(wǎng)發(fā)展方式正在發(fā)生著深刻的變化。加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，努力實(shí)現(xiàn)著我國(guó)電網(wǎng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)向高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)的升級(jí)和跨越，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展提供強(qiáng)大支撐。

智能變電站是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能變電站將變革傳統(tǒng)的變電站運(yùn)行、檢修模式，同時(shí)電子式互感器、智能化保護(hù)測(cè)控、監(jiān)控系統(tǒng)、智能狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)等新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用為電網(wǎng)帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

在智能變電站中，合并單元承擔(dān)著對(duì)一次互感器傳輸過(guò)來(lái)的電氣量進(jìn)行合并和同步處理，并將處理后的數(shù)字信號(hào)按照特定格式轉(zhuǎn)發(fā)給間隔級(jí)設(shè)備使用功能。除此之外，PT合并單元還有實(shí)現(xiàn)母線電壓并列功能。

在晉城地區(qū)所有110kv智能變電站設(shè)計(jì)中，110kv部分大多采用單母分段的接線方式，所有與110kv電壓相關(guān)的保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等二次設(shè)備的電壓采樣均采自110kv母線合并單元，而110kv母線合并單元為單套配置，這樣一來(lái)保護(hù)裝置的雙重化、或雙套配置的作用就被大大削弱，假若110kv母線合并單元故障，則所有與110kv電壓相關(guān)的保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等二次設(shè)備均無(wú)法正常工作，這就很有可能導(dǎo)致全站一次設(shè)備因此緊急停運(yùn)。

現(xiàn)對(duì)晉城地區(qū)已投運(yùn)的幾個(gè)智能變電站PT合并單元的配置情況進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹和相應(yīng)的分析討論。

1 單套PT合并單元的配置情況及存在問(wèn)題

在110kv米山智能變電站中，110kv母線采用的就是單母分段的接線方式，擁有兩段110kv母線，每條母線都配有一套PT，但是兩個(gè)PT公用了一套PT合并單元。每段母線各自的PT二次電壓通過(guò)電纜全部接到了這一個(gè)PT合并單元中，由該P(yáng)T合并單元再將各段母線的二次電壓值進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由光纜通過(guò)其它相應(yīng)間隔的合并單元級(jí)聯(lián)到相應(yīng)的保護(hù)測(cè)控裝置。同時(shí)該P(yáng)T合并單元還要實(shí)現(xiàn)電壓并列功能，兩段母線的PT隔離開(kāi)關(guān)、分段斷路器、分段隔離開(kāi)關(guān)等相關(guān)信號(hào)也都由電纜直接傳輸?shù)皆摵喜卧?，?lái)滿足電壓并列的相應(yīng)邏輯條件。

如此一來(lái)，全站的110kv電壓全部都得依靠這一個(gè)PT合并單元采集，如果這個(gè)PT合并單元發(fā)生故障需要退出運(yùn)行的話，那全站就都無(wú)法采集到110kv母線電壓，包括主變保護(hù)、110kv線路保護(hù)以及測(cè)控裝置，也就是說(shuō)，一旦PT合并單元出現(xiàn)故障，就必須全站停電進(jìn)行處理，大大降低了安全運(yùn)行的可靠性。

2 雙套PT合并單元的配置情況及存在問(wèn)題

在110kv香山智能變電站中，110kv母線也采用的是單母分段的接線方式，但是PT合并單元增加為兩個(gè)，即每段母線上都配備有PT合并段元。由于PT合并單元還具備并列功能，要實(shí)現(xiàn)兩組電壓的并列功能，就必須將兩組電壓接到同一個(gè)合并單元上。PT合并單元再將母線電壓通過(guò)各個(gè)間隔的合并單元傳輸?shù)奖Ｗo(hù)裝置。而且每個(gè)間隔的合并單元只能接受來(lái)自一臺(tái)PT合并單元的母線電壓。所以在該變電站中，兩段母線的二次電壓都通過(guò)二次電纜引到了I母PT的合并單元上，I母PT的合并單元再將兩組電壓通過(guò)光纜傳輸?shù)狡渌鱾€(gè)間隔的合并單元。II母PT合并單元只是一個(gè)備用裝置，配備它的目的就是當(dāng)I母的PT合并單元無(wú)法使用時(shí)，可以將II母PT合并單元投入使用。在實(shí)際運(yùn)行中，II母PT合并單元并沒(méi)有采集母線電壓，只是起到了傳輸II母PT刀閘位置信號(hào)和遙控刀閘的功能。全站的110kv母線電壓就仍然是能通過(guò)I母PT合并單元來(lái)傳輸，電壓并列功能也由I母PT合并單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在香山站這種配置方式中，當(dāng)I母PT合并單元出現(xiàn)故障退出運(yùn)行時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn)全站就都無(wú)法采集到110kv母線電壓的情況，而如果要將II母PT合并單元投入運(yùn)行的話，還需要廠家人員到現(xiàn)場(chǎng)配合下裝相應(yīng)的配置文件，需要的時(shí)間較長(zhǎng)。所以，在這種方式下仍然會(huì)出現(xiàn)全站停電的情況，而且停電時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，運(yùn)行可靠性仍然得不到保障。

3 改進(jìn)方法

建議配備兩套PT合并單元，兩套合并單元都分別采集兩端母線電壓，1#主變A套保護(hù)、2#主變A套保護(hù)和1#線路保護(hù)的電壓從1#PT合并單元采集，1#主變B套保護(hù)、2#主變B套保護(hù)和2#線路保護(hù)的電壓從2#PT合并單元采集，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

由于110kv智能變電站的主變保護(hù)都是雙套配置，即保護(hù)裝置與合并單元都為雙套，那么就可以將兩套保護(hù)的母線電壓分別取自兩套PT合并單元，例如A套保護(hù)的母線電壓取自I母PT合并單元，B套保護(hù)的母線電壓取自II母PT合并單元，這樣的話即使有一套PT合并單元出現(xiàn)故障的話，只有一套保護(hù)受影響，可以將這一套退出運(yùn)行，而另一套不受影響，可以正常運(yùn)行，這樣主變?nèi)匀挥斜Ｗo(hù)，無(wú)需停運(yùn)，增加了運(yùn)行的可靠性。

110kv線路保護(hù)一般為單套配置，但是對(duì)于單母分段接線方式的變電站，應(yīng)至少有兩條110kv線路，這樣的話可以采用兩條線路的保護(hù)分開(kāi)配置的方法，即1#線路采集I母PT合并單元的電壓，2#線路采集II母PT合并單元的電壓。這樣的話如果有一臺(tái)PT合并單元退出運(yùn)行，仍然能夠保證有另一條線路可以正常運(yùn)行，為全站提供電源點(diǎn)，不至于因?yàn)闆](méi)有電源點(diǎn)而全站失電，也增加了運(yùn)行的可靠性。

兩套PT合并單元都可以實(shí)現(xiàn)電壓并列功能，只需將兩段母線的PT隔離開(kāi)關(guān)、分段斷路器、分段隔離開(kāi)關(guān)等相關(guān)信號(hào)也都分別傳輸?shù)絻商缀喜卧?，?lái)滿足電壓并列的相應(yīng)邏輯條件即可。兩套PT合并單元的并列邏輯互不影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

在智能變電站中，合并單元有著非常重要的作用，但是作為伴隨著智能變電站新出現(xiàn)的技術(shù)，在許多方面還有很多不成熟的地方有待改進(jìn)，文章就110kvPT合并單元的配置情況進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

參考文獻(xiàn)

[1]馮軍.智能變電站原理及測(cè)試技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011，5.