线路压变兼作母线压变运行时的二次电压回路设计方法探讨
双母双分段接线二次改造施工要点的探讨_周鹏宇
随着电网结构的不断完善以及输送容量不断提高的要求，500kV 变电站的建设和分布日趋重要，以往的以220kV为主网架的输电网络被500kV为主网架的输电网络替代，500kV变电站为电源点在城区周围的分布日益增多，一些500kV变电站多为新建，也有一些500kV变电站为原220kV变电站升压改造，相关的配套设备进行扩充施工。
原220kV变电站一次接线一般为双母线接线（如图1），为使之成为500kV 变电站的下级配套设备，一般将会改造成为一次接线为双母双分段接线（如图2）。
双母双分段接线的优点是供电可靠性高，可以轮流检修母线而不使供电中断，当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电，另外还具有调度、扩建、检修方便的优点，同时设备连接的进出线总数较多（15回以上），满足传输容量大的要求。
现结合对某220kV变电站实施的改造工程实例，现结合工程的实际情况，对改造的几点要素进行以下探讨。
图1图2一、改造过程中的安全保障改造过程是在原运行设备的基础上逐一进行各设备的升级更换，一边是保证原设备的安全运行，一边要保证新设备的顺利投运，这就要求工作人员在施工中明确每一个工作环节，不误碰、误拆运行中的每一根线。
同时，新接入的回路也必须正确完备，满足正常变电站正常运行的要求。
二、与各部门的协调配合改造施工需要设计人员的指导，运行远动部门的配合，二次工作人员还要结合一次施工进度合理安排二次施工的进度，各方面有序协调才能提高工作效率。
首先设计人员在回路设计方面结合原有条件，延用原回路编号，合理安排施工电缆的排序，为后续建设打下基础。
其次，施工人员应与运行远动集控部门紧密联系，在新设备投运试验前完成好遥测、遥信、遥控工作，简化各流程中的环节，提高工作的有效性。
三、改造中的技术要点双母双分段改造所增加的一次设备除一般新增出线外，主要增加220kVI/II母联2530、220kVI/III分段2500、220kVII/IV母联2600断路器间隔，同时增加220kVIII、IV母压变间隔，相关的公用二次设备增加有220kVI/III母电压并列装置、220kVII/IV母电压并列装置、220kVII-I/IV母电压并列装置、220KVIII/IV母母差保护，原220KV母差保护为双套母差保护，最终升级为220KVI/II母差保护，原相应的电压回路改动为避免在运行状态作业，可结合停电改接对应的电压回路，同时合理安排停电日期，结合改造施工进度，停用相关二次设备（如母差保护）。
双母线电压二次回路
并列图
PT切换图
+KM
正、副母线TV 刀闸辅助接点
-KM 小母线及 熔断器 1GWJ IIIG IIIG 3GWJ IVG IVG BK IG IIG DL
3 4
1RDK 01
2RDK 2GWJ 02 4GWJ 正母线隔离开 关位置继电器 副母线隔离开 关位置继电器
QJ 切换继电器 1GQM 隔离开关切 换小母线 1YQJ 线路隔离开关 重动继电器
防范措施
运行值班人员投入检修后电压互感器二 次回路空气开关时，应测量空气开关下 口，确认下口不带电后，方可投入电压 互感器二次回路空气开关，否则有可能 造成电压互感器二次回路反充电。
防范措施
在倒母线操作时要规范操作顺序，在将 一条母线线路全部倒至另一母线后，应 首先拉开母线压变二次回路空气开关， 其次才能拉开母线压变刀闸。
二、辅助接点问题－线路保护
失灵保护
母差保护
以 I1，I2，---，In 表示各元件电流数字量； 以 Ilk 表示母联电流数字量； 以S11，S12，---，S1n表示各元件I母刀闸位置，0表示刀闸分， 1表示刀闸合； 以S21，S22，---，S2n表示各元件II母刀闸位置； 以Slk 表示母线并列运行状态，0表示分列运行，1表示并列运行； 各元件TA的极性端必须一致；一般母联只有一侧有TA，装置默 认母联TA的极性与II母上的元件一致。 则差流计算公式为： 大差电流 Id = I1 + I2 + --- + In I母小差电流 Id1 = I1 * S11+ I2* S12 + --+ In* S1n- Ilk * Slk — II母小差电流 Id2 = I1 * S21+ I2* S22 + --+ In* S2n-+ Ilk * Slk
智能变电站二次电压并列实现方式与运行操作注意事项
智能变电站二次电压并列实现方式与运行操作注意事项摘要：本文梳理了智能变电站与传统变电站二次回路的变化，归纳总结传统变电站与智能变电站二次电压并列回路的实现方式，分析传统变电站与智能变电站二次电压并列可能出现的问题及优缺点，提出了智能变电站运行操作时注意事项及防范措施。
关键词：智能变电站；二次电压并列；合并单元；注意事项；目前所建的智能变电站，一次设备仍使用传统设备，互感器仍为电磁型互感器，二次设备部分采用了智能终端、合并单元等智能化装置。
其中，合并单元是用来对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层相关设备使用的装置。
智能变电站中合并单元的应用，使得变电站取消了大量二次硬接线，二次回路由原来的电气回路转化成网络回路。
二次回路的变化，使得智能站的二次电压并列与传统的电压并列实现方式上存在本质的区别。
参与电压并列的合并单元同时具有电压、电流采集及电压并列功能。
母线电压并列通过合并单元内部逻辑进行判断控制，再通过数据报文形式将某段母线电压发布至保护及测控等装置，实现电压并列。
1、电压二次回路的变化1．1电压回路接线的变化传统变电站的电压回路，电压互感器次级用二次电缆经电压并列切换装置再接入保护装置，在保护装置内进行模数转换，供本保护使用。
智能变电站电压回路，传统电压互感器相应次级经二次电缆接入对应合并单元，按照双重化对应。
合并单元将电流模拟量转化为数字量，通过对数字量数据拷贝并通过直采或网采的形式分配给相应的保护装置、测控装置及其他辅助设备。
1.2 电压并列切换方式的变化传统变电站的母线电压通过电压转接屏把正、副母线电压分配给各个回路保护装置。
智能变电站母线电压切换逻辑（表1为四方公司CSD-602合并单元双母线电压切换逻辑真值表），其中母线电压合并单元通过母联断路器分合位、两把母联隔离开关分合位的开入量来判断母联位置。
母线电压通过母线汇控柜的上的电压并列小开关进行切换使用正母或副母电压。
基于双线圈继电器压变二次操作方案研究
删Ｏ
／
变 取 得 交流 电压 ： 副母 线 上 出线 的二 次 设 备从 ２号
母 压 变取 得 交流 电压 。其 控 制方 法 分 析 如下 ： 联 母
图 ２ 压 变 二次 控 制 回路
１２ 单 线 圈 并 列 继 电 器 压 变 二 次 并 列 操 作 ．
断路器 Ｄ Ｌ及 两 侧 隔 离 开 关 １ ２ 三相 确 在 合 闸 Ｇ．Ｇ 位 置 是 压 变 二 次并 列 的先 决 条 件 （ 图 ２所 示 ） 如 。 正 、 母线 压变 高 压 侧 隔 离开 关 １ Ｔ ２ Ｔ 在合 副 Ｐ Ｇ，Ｐ Ｇ 闸位 置 ． 常开 辅 助接 点 闭合 ，Ｇ ，Ｇ 其 １ ＷＪ２ ＷＪ 线 圈 单
Ｌ 运 行 于正母 线 ． 间隔 １ 隔 离开 关在 合 位 ， 本 Ｇ 线路 １ 隔 离 开 关 常 开 接 点 闭合 ， 换 继 电器 １ ＱＪ 如 Ｇ 切 Ｙ （ 图 ４所示 ） 磁 ． 接点 闭合 接 通 Ａ７ ０端 子 ， 小 励 其 ２ 将
母线电压 ｌ ＹＭａ １ Ｍ ｃ引 至 Ｒ Ｓ ９ １ Ｐ Ｌ ６ ２ ～ Ｙ Ｃ ～３ ．Ｓ 一０
江
苏
电
机
工
程
第 ３ ０卷 第 ５期
Ｊａ ｓ ｅ ｔ ｃ ｌ ｇ ｎｅ ｒｎｇ ｉｎｇ ｕ Ｅｌｃ ｒ ａ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ
基于双线 圈继 电器压变二次操作 方案研究
李 晔 ， 江 ， 晓梅 朱 李
（． １ 徐州 供 电公 司 ， 苏 徐 州 ２ １０ ；． 宁供 电公 司 ， 江 ２ ０ ３ ２阜 江苏 阜宁 ２ ４ １） ２ ４ ２
明 ． 定 了优 化操 作 方 案 ． 类 似 的 工 作 提 供 参 考 。 确 为 关 键 词 ： 变二 次 ： 线 圈继 电器 ； 作 方 案 压 双 操 中 图 分 类 号 ： Ｍ６ Ｔ ３ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ １ ０ — ００ ０ １０ — ６ ５ ２ １ ）５ ０ ４ — ４
压变二次并列分析
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！ Ｌ Ｊ
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图上分 析，Ｄ 不合 其常 开接 点不 闭合，Ｌ 不会励 磁，Ｌ 常开 接点 不能 闭 １Ｌ ＢＪ ＢＪ 合 ， 变 二次 不 具备 并 列 条件 。 压 ２ 合上 压变 二次 并列开 关 ） 此并 列 回路 具备 手 动和 自动功 能， 动并 列 最 为安全 。 手 ３检 查压 变二 次并 列正 常 ） ４ 拉 开压 变二 次空 开 ） 因为 电压 互感器 相 当于 一个 内 阻极 小的 电压源 ， 正常情 况下 其 阻抗很 在 大， 工作 电流 很 小， 一般 为 ３ Ａ。 其后 果是使 带 电的 Ⅱ段母 线 电压 互感器二 次回路 空气开关 跳开， 继而 造成 所有 运行 线 路 的交 流 二次 回 路 电压 消 失 。如 电压互 感 器二 次 空气 开 关跳 不 开， 会 造成 人 身和 设 备损 坏 事 故 。 还 如先 拉一 次隔 离 刀闸， 二次 电压可 以通 过 １Ｋ ２ Ｋ 其 Ｚ 或 Ｚ 返送 到压 变， 经计 算， 时二次 电流 可达到 几 百安， Ｚ 和 ２Ｋ 能同 时跳 开 ， 成保 护和 自动装 此 ＩＫ Ｚ 可 造 置 失 压， 时如 闭锁 回路 失 灵， 此 保护 或 自动 装置 误动 。 ５ 拉 开压变 一次 隔离刀 闸 ） ６ 检查 压变 一次 隔离 刀 闸三相确 已拉 开 ） （） ２所示 的方 式 ， 用压变 的操作 顺 序 。 ２图 停
主 要 用 于 双 母线 结 线 。 图１ 中的 Ｑ 在压 变并 列切 换时 ， 到手 动 强制并 列 的作 用 。在倒 母线 切 Ｋ 起
换 二次 电压 时先将 压 变二 次小 母线 并列 ， 再热 倒母 线， 避免 由于 因 １ 、２ ＃ ＃压 变 的实际特性 不是完 全一 致及两段 压变 负载不 同造成二 次 电压 有相差， 电压 靠 切换 继 电器的 接点来 切换 二次 电压， 期操作 可 能使其 接点烧 损， 长 导致接 触不 良或粘连 ， 发生设备 事故 ： 另接触 不 良可 能造成保 护失压 误动， 粘连可 能造成 从 二次 侧并列， 造成 反送 电， 采用 手动 并列之后， 电压 回路 的断开不 靠电压切 换继 电器的接 点来 实现 ， 靠 Ｂ 而 Ｋ和 开关 的辅助 接 点来 实现 ， 接 点容量 大 。电压 其 切 换开 关 Ｑ Ｋ在 倒母 线 时 始 终打 在 “ 并列 ”位 置 。但 正 常运 行 时 二次 并 不 并列 ， 有 当母 联开 关运 行 时一 组压 变 刀 闸拉 开后， 只 二次 才 并列 。 （） ２ 示意 图 ２ 示直 流第 三回 路 中的 Ｑ Ｋ与并联 后 的 １ Ｔ 、２Ｔ 接 点 串联 ， ＰＪ Ｐ Ｊ ｌ 、２ 、 １Ｌ常 开接 点 Ｂ Ｊ 电器 线 圈 串联 启动 ， 装置只 具各 自动并列 功 Ｇ Ｇ Ｄ Ｌ继 此 能， 主要 用 于单 母 线 分段 接 线 。
220kV母线电压二次回路并列反充电情况分析
２ １ 电压 回路 二 次反充 电的基本 概念及 危 害 ． 运 行 中的母 线二 次 电压 回路 通过 压变 二次并 列 ， 与不带 电 的母 线 电 压互 感 器二 次 回路相 并联 ， 这时运 行 的 电压 互感器 可 能会 向无 电的 电压
ｍ ｅａｓｕｒｅｓ．
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｔ ｎｉ ｌｔａ ｓｏ ｍｅ ；ｒ ｖ ｒｅ ｃ ａ ｇ ｎ ｙｗ ｒ ｐｏｅ ｔ ｒ ｎ ｆｒ ｒ ｅ ｅ ｓ ｈ ｒ ｉ ｇ；ａ ａｙ ｉ ａ ｎ ｌ ｓｓ
１ 事 件 经 过
２０ ０ ９年 ｌ ２月 ２ 日 ××变 电站 ２ ０ ＶＩ Ⅲ段 母线 压 变 二 次 并 列 反 充 电 的异 常 情 况 ， 成 ２ ０ Ｖ ９ ２ｋ Ｉ、 造 ２ｋ Ⅱ、 Ⅲ母 线二 次失 压 ， 变 Ｚ Ｋ空开跳 开 ， 压 Ｋ 运行 于 ２ ０ ＶＩ母线 上 ２ ０ 、６ ２ ４ ９ 、６ ４ ４ ９ ２ｋ Ｉ ６ １ ４ ９ 、６ ３ ４ ９ 、６ ８线 路保护 失压 ， 离保护 被 闭锁 。经保 护人 员检查 处理 发现 ４ ９ ２刀 闸常闭辅 助接点 引入 线松 动 ， 成 ４ ９ ２刀 距 ６７ 造 ６７
闸的 ２ Ｊ ＹＱ 双位 置 继 电器 没返 回 ， 失磁 ， ４ ９ 不 使 ６ ７开 关 的 １ Ｑ 、Ｙ Ｊ 点都 接 通 ， Ⅱ、 Ｙ Ｊ２ Ｑ 接 使 Ⅲ段母 线 始 终
在二 次并 列状 态 ， 二次反 充 电 ， 使母 线压 变 Ｚ Ｋ空 开跳 开 ， 成 Ⅱ、 Ｋ 造 Ⅲ母 线 二次 失 压 ， 并使 ４ ９ ６ ７开 关操 作继 电器箱 内 ２ Ｑ 双位 置继 电器 Ａ、 ＹＪ Ｃ相接 点烧 断 ， Ｂ相 接点 粘死 ， 相关插 件烧 坏 。事后 专业 人 员更 换 ４９ ６ ７开关 操 作继 电器箱 内相 关插 件 ， 检查刀 闸辅 助接点 到位 ， 电压二次 回路恢 复正 常 。
220_kV_线路保护二次回路配置及与各类保护装置之间的配合
电力技术应用DOI：10.19399/ki.tpt.2023.16.030220 kV线路保护二次回路配置及与各类保护装置之间的配合赵段杰，朱 剑（国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司，江苏镇江212000）摘要：主要分析线路保护相关的二次电压电流回路的组成、保护通道的类型以及双重化配置原则，介绍电压采样回路的2种类型、流变二次端子的分配原则以及保护通道的现状与应用情况，并对220 kV线路保护与其他各类二次设备之间的配合进行分析，包括操作箱、断路器保护及母线保护装置。
此外，解释跳闸功能和失灵保护功能的实现原理，对220 kV线路保护在整个电网保护装置系统中的作用进行讨论。
关键词：220 kV线路保护；电流电压回路；保护配合Analysis on the Secondary Circuit Configuration of 220 kV Line Protection and Cooperationwith Various Protection DevicesZHAO Duanjie, ZHU Jian(Zhenjiang Power Supply Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Zhenjiang 212000, China)Abstract: This paper mainly analyzes the composition of the secondary voltage and current circuit related to line protection, the types of protection channels and the principle of dual configuration, and introduces two kinds of voltage circuits，distribution principle of secondary current transformer terminals and currently application of protection channels. And analyzes the cooperation between 220kV line protection and other types of secondary equipment, including operation box,circuit-breaker protection and busbar protection. Explains the theory of trip circuit and failure protection, and discusses the role of 220 kV line protection in the whole power grid protection device system.Keywords: 220 kV line protection; current and voltage loop; protection cooperation0 引 言目前，变电站系统的220 kV部分主要采用双母线接线方式，且国网要求220 kV线路保护要按照双重化的原则进行配置，一般配置2套主保护和完整的后备保护。
220、110kV变电站二次系统通用设计简介
系统及站内通信
光纤通信
220kV变电站光纤通信电路的设计，应结合各网省公司、地市 公司通信网规划建设方案和工程业务实际需求进行。
220kV 变电站应至少配置2级传输网设备，分别接入省、地通 信传输网；
光纤通信传输干线电路速率为622Mbit/s～2.5Gbit/s，支线电 路速率宜为155Mbit/s～622Mbit/s。
国家电网公司输变电工程通用设计
220、110kV变电站二次系统简介
220kV变电站二次系统技术原则
系统继电保护
220kV线路保护配置原则
每回220kV线路应配置双套完整的、独立的能反映各种类型故障、 具有选相功能全线速动保护，终端负荷线路也可配置一套全线速动保护， 每套保护均具有完整的后备保护。 每一套220kV线路保护均应含重合闸功能，两套重合闸均应采用一 对一起动和断路器控制状态与位置起动方式，不采用两套重合闸相互起
子站系统，保护及故障信息管理子站系统与监控系统 宜根据需要分别采集继电保护装置的信息。
调度自动化
远动系统设备配置
变电站按无人值班设计。站内应配置相应的远动通信设备，且应 冗余配置，并优先采用专用装置、无硬盘型，采用专用操作系统，远 动与计算机监控系统合用I/O测控单元。
远动信息采取“直采直送”原则，直接从I/O测控装置获取远动信 息并向调度端传送。远动通信设备直接从计算机监控系统的测控单元 获取远动信息并向调度端传送，站内自动化信息需相应传送到远方监 控中心。
对于没有迂回光缆路由的同塔双回线路，宜架设双光缆。 入城光缆和网、省、地共用光缆，应增加光纤配置芯数。
220kV线路保护迂回路由不宜采用110kV以下电压等级的架空普通 光缆。
系统及站内通信
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线路压变兼作母线压变运行时的二次电压回路设计方法探讨
马永才卢丽珍曾立萍
（衢州光明电力设计有限公司）
摘要：针对线路压变兼作母线压变运行的特殊接线方式，文章列举了几种二
次电压回路的设计方法，供同行们参考。
关键词：线路压变兼母线压变；二次电压回路；设计方法
0 引言
近年来，在110kV终端变电站中，高压侧采用内桥接线的越来越多。
标准的内桥接线，各段母线上都设有母线压变，其二次电压的并列回路只需按常规配置即可。
而有些个别的变电站，特别是全户内布置的变电站，由于受场地或其它条件的限制，要求线路压变兼作母线压变运行。
即取消母线压变，配置三相线路压变。
而且一期工程往往只上一台主变压器，采用两线一变方式，为不完善内桥接线。
如图1所示。
图1 内桥接线示意图
在这种特殊的接线方式下，除了需要配置电压二次并列回路外，还应考虑电
压切换回路，这是为了满足#2线与#1变运行的方式。
在电气主接线完善后，同样会出线#1线带#2变的交叉运行方式，所以就不能不考虑这种接线。
下面介绍二种接线方法。
1 利用电压切换装置来实现
从图2中可以看出，利用电压切换装置就能实现电压切换和并列功能。
图2 利用电压切换装置来实现二次电压切换和并列的接线方法示意图
在内桥接线没有完善的情况下，若桥断路器停运，#1电源进线对应于#1主变运行时，通过#1进线断路器的辅助接点1DL来起动#1压变电压的切换继电器1YQJ，#1压变二次电压由1YQJ接点引接至Ⅰ段母线电压小母线1YMa（以A 相为例，下同）；在#2线带#1主变方式下，通过桥断路器辅助接点3DL来起动#2压变压变电压切换继电器2YQJ（在不完善内桥接线时，#2进线断路器2DL 未上，所以暂时将此回路短接），同样将#2压变二次电压通过2YQJ接点切换到Ⅰ段母线电压小母线1YMa上，以提供#1主变保护、高压侧故障解列和备自投装置及#1主变高压侧电能表等设备的运行电压。
当内桥接线完善后，也就是将图1中的虚线部分设备上齐后，将起动2YQJ 回路中的短接线拆除，串入2DL辅助接点，同时增加图2中的虚线框部分回路接线。
同理，当#2线对应#2变运行时，由#2进线断路器2DL辅助接点起动#2压变电压切换继电器3YQJ，并通过其接点将#2压变二次电压引至Ⅱ段电压小母线2YMa上；在#2进线和#1主变停役，仅为#1进线带#2主变的运行方式下，由#1进线断路器辅助接点1DL和桥断路器辅助接点3DL来起动#1压变电压切换继电器4YQJ，由4YQJ接点将#1压变二次电压切换到Ⅱ段电压小母线2YMa上，以
保证相应二次设备的运行电压。
如果桥断路器断开，两线两变运行，则分别由1YQJ和3YQJ将#1压变和#2压变二次电压引入相应的电压小母线1YMa和2YMa上，当桥断路器合上后，两段压变将自动并列。
2 利用电压并列装置来实现
如图3所示，利用电压并列装置也能实现电压切换和并列功能。
在主接线没有完善前，先将#2电源进线断路器辅助接点2DL回路短接。
在#1进线带#1主变运行时，由#1进线断路器辅助接点1DL直接将#1压变二次电压引至Ⅰ段电压小母线1YMa，当#2进线带#1主变交叉运行时，则由桥断路器辅助接点3DL起动电压并列继电器ZJ，通过ZJ接点将#2压变二次电压切换到1YMa小母线上。
当主接线完善以后，分别由#1进线断路器和#2进线断路器的辅助接点1DL 和2DL将对应的二次电压引入1YMa和2YMa。
在交叉或并列运的情况下，则由并列接点ZJ来实现电压切换和并列功能。
图3 利用电压并列装置来实现二次电压切换和并列的接线方法示意图
3 结束语
从以上两种接线方法中可以看出，后一种接线比前一种接线方法简单，而且还可以实现手动或自动并列功能，运行方式灵活。
参考文献
[1] 南京南瑞继保电气有限公司RCS-9000系列变电站综合自动化系统技术使用说明书
作者简介
马永才，男，高级技师，从事继电保护及二次回路的设计工作；
卢丽珍，女，工程师，从事继电保护及二次回路的设计工作；
曾立萍，女，工程师，从事继电保护及二次回路的设计工作。