電壓互感器及二次回路改造分析

宋光新++楊雪蓮

[摘 要]大山口電廠110KV電壓互感器及二次回路使用年限過長存在很多問題，與現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)不相適應(yīng)，經(jīng)過一系列的技術(shù)改造達到了預(yù)期目標。

[關(guān)鍵詞]電壓互感器 二次回路 B相接地 擊穿保險

中圖分類號：TM451 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0099-01

背景：新疆新能發(fā)展公司大山口水電廠位于新疆和靜縣開都河上游峽谷地帶，裝機4*20MW，于1992年并網(wǎng)發(fā)電。采用單元接線方式，110KV母線采用單母線分段方式。發(fā)電20幾年來，隨著設(shè)備的不斷老久，新技術(shù)的不斷跟新?lián)Q代，大山口電廠各方面技術(shù)改造工作一直沒有停止。電能計量裝置包含各種類型的電能表，計量用電壓、電流互感器及其二次回路、電能計量柜（箱）等。其中，電壓互感器及其二次回路如果配置和使用不當，將會產(chǎn)生較大的計量誤差。由于各供電公司系統(tǒng)變電站中或多或少的存在著電壓互感器準確度等級不滿足要求、電壓互感器二次回路接線方式不合理以及電壓互感器二次回路電壓降超差等問題。為了徹底解決電壓互感器及其二次回路中存在的各種技術(shù)問題，下面將對改造原則和具體改造方案做詳細的論述。

電壓互感器及其二次回路改造的指導(dǎo)原則電壓互感器及其二次回路的改造工作必須嚴格執(zhí)行DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，對不符合準確度等級要求的電能計量裝置中的電壓互感器進行更換，并對電壓互感器二次回路進行全面技術(shù)改造。

110KV電壓互感器存在的問題及解決方案：

問題1：電壓互感器保護繞組和計量繞組共用一個繞組，沒有計量專用繞組，準確度等級不滿足要求。

解決方案：跟換電壓互感器，具有0.2S級計量專用繞組，具有0.5級測量級繞組，具有10P級保護用繞組，具有3U0零序電壓繞組一個。

問題2：電壓互感器二次側(cè)B相接地存在的問題。 90年代水電站大多采用電壓互感器B相接地，目的是為了簡化同期回路接線，節(jié)省建設(shè)成本。 按反事故措施要求， 應(yīng)改為零相接地。此項工作在現(xiàn)場實施中工作量大， 且有較大的困難， 針對有關(guān)問題， 特提出以下 的施工方法。

解決方案：假定先對I段PT進行改造， 回路的有關(guān)編號是A630、B600、C630、N630、L630、L630 。

施工按以下步驟進行：

（1）查清110KVPT I段B相所關(guān)聯(lián)的所有接地點， 將所有B600全部與公用相小母線1YMb斷開， 編號全部改為B630后用電纜芯連接起來， 并接至1YMb小母線（不接地）。

（2）用搖表檢查PT工作繞組二次回路對地絕緣， 以判斷是否有的地點B相尚處于接地狀態(tài)。直至證實接地點 全部拆完， 絕緣良好為止。

（3） 為穩(wěn)妥起見， 零相暫時先經(jīng)過1KΩ，0.5A的滑線電阻接地。

（4）將PT投運， 測量1KΩ滑線電阻上的電壓， 如電壓約等于0 ，B相接地點確已全部拆除，零相可以直接接地。如電壓約為57V ， 則B相接地尚未完全拆完不能接地， 應(yīng)重復(fù)檢查 ， 直至用上法再證實B相接地點確已拆完 ，方可將零相直接接地 。

（5）因為發(fā)變組同期問題、發(fā)電機10KV電壓互感器B相接地也要同時改為零線接地。

（6）測量送到各有關(guān)控制屏、保護屏的二次電壓正常。

（7）檢查同期回路、斷線閉鎖裝置能正常工作。

問題3： 擊穿保險

當電壓互感器離主控制室較遠時，在變電所一次系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時，主控制室與電壓互感器安裝處的地電位差較大。為電壓互感器的安全，應(yīng)在配電裝置處電壓互感器二次繞組中性點加放電間隙或氧化鋅避雷器。2015年山察線送電時操作過電壓，110KV 一段母線電壓互感器過電壓，安裝在二次N相上的擊穿保險擊穿，導(dǎo)致N相與B相短路。擊穿后就失效，不可反復(fù)使用。間隙具有放電老化失效并短路問題。放電間隙失效狀態(tài)無法指示，不具有可視性。安裝、替換不方便。

更換為Zh-F-MS25-PVT/FM電壓互感器PT二次接地保護器（過電壓保護插件） 電壓互感器ZH-F-MS25-PVT/FM二次接地保護器（過電壓保護插件）特點是：主元件采用密閉式防雷技術(shù)；獨特脫扣保護功能，大沖擊下有效脫扣，保護主元件；元件損壞時可靠脫扣，100%呈現(xiàn)開路狀態(tài)，杜絕兩點接地；動作值離散性很小，固定在1400V±20%；放電快速，不超過20ns，絕緣水平恢復(fù)到擊穿前90%小于500ms；額定放電電流20kA，殘壓值低；防手觸拔插式設(shè)計，無法觸碰到金屬帶電部分，底座固定接線，更換只需拔插操作，元件體積小，35mm標準導(dǎo)軌安裝；掉牌及遙信輸出告警，脫扣或損壞后可明顯發(fā)現(xiàn)。

問題4：二次N與三次N未分開。

由于電站建設(shè)于90年代那個時候沒有要求必須分開二次N與三次N，此次改造施工中按照國網(wǎng)公司《繼電保護25相反事故措施》要求重新敷設(shè)了二次電纜，將二次N與三次N分開后，在電壓切換屏一點接地并與等電位地網(wǎng)鏈連接。

結(jié)束語：水電站電壓互感器及二次回路存在沒有計量專用繞組，二次回路B相接地，以及擊穿保險擊穿等不利于安全運行的缺點 。因此， 須將水電站更換PT，并且PT 二次回路的 B相接地方式改為 N 相接地方式， 更換擊穿保險為過電壓保護器，通過制定詳細的改造方案， 在改造過程中嚴格按照方案實施，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》，中國國家標準出版社 2006

[2]《電網(wǎng)微機保護測試技術(shù)》， 中國水利水電出版社 2005