提高变电站二次回路运行可靠性的改进措施

余善珍， 徐春华

（1.台州宏远电力设计院，浙江 临海 317000；2.台州电业局，浙江 临海 317000）

提高变电站二次回路运行可靠性的改进措施

余善珍1， 徐春华2

（1.台州宏远电力设计院，浙江 临海 317000；2.台州电业局，浙江 临海 317000）

基于电气二次回路对变电站可靠运行的重要作用，分析了变电站二次回路中出现的主要问题，从变电站直流回路的设计、电缆施工、二次回路带负荷试验等方面，为提高变电站二次回路运行可靠性提出了相关的改进措施。

变电站；二次回路；可靠性

变电站二次回路作为变电二次设备的重要组成，其正确性和可靠性是保证变电二次设备安全可靠运行的前提和条件。随着变电站综合自动化设备大量应用，对二次回路的安装工艺和维护质量等提出了更高的要求。本文在对变电站二次回路进行调研的基础上，提出了提高二次回路的施工质量、改进施工工艺、完善验收项目和提高运行维护水平等改进措施。

1 二次回路的重要性

随着变电站二次设备装置日趋智能化和自检功能的提高，其安全性和可靠性也有较大提高。而二次回路无法进行自检，由室内延伸到室外各角落分布面广，功能上有强电回路和弱电回路、交流回路和直流回路，回路长短差异大，电缆导线截面的选用在不同回路也有不同计算方法，因此变电站设计、施工和试验中存在的二次回路问题，都直接关系到变电站能否顺利投运及投运后能否安全运行。

初步统计，近年来因二次回路 （包括二次电缆、端子排、空气开关及一次辅助设备和回路等）原因而发生的事故和缺陷呈不断上升趋势。由于二次回路遍布变电站各个电气元件，其引发的事故存在隐蔽性和发散性，增加了日常运行维护的难度。因此需要针对二次回路特点和事故案例进行分析总结，从源头着手，在变电站设计、施工和试验等各阶段消除二次回路的事故隐患。

2 二次回路存在的问题

2．1 交直流回路保护电器的选型和级差配合

（1）部分直流回路中直流熔断器或直流空气开关级差配合偏小，直到发生事故时才暴露出来。某 110 kV 变电站因熔断器越级熔断曾造成全所失电事故，经复查工程设计图纸，发现直流熔断器级差配合偏小。因此应核查级差配合情况，对级差配合小的要加大，直流屏供控制室总熔断器与中央信号熔断器配合应不小于二个级差，以免发生类似事故。

（2）变电站直流系统的终端控制屏和保护屏的直流回路低压空气开关中，尚存在以交流空气开关代替直流空气开关的现象，存在不安全隐患。

（3）由于空气开关性能不佳， 造成保护误动。如因受雷击影响， 某 220 kV 变电站 220 kV 副母压变二次空气开关跳开，造成二次失压，导致某220 kV 线路 WXB-11C、 LFP-901A 微机保护距离Ⅰ段、零序Ⅰ段动作，保护由单跳误判为三跳，造成事故扩大。

2.2 二次电缆施工和设备连接交界面存在问题

（1）施工中对二次回路工作环境考虑不周。如发生在某个 110 kV 变电站的变压器压力释放保护误动事故，就是由于电缆交接处包扎不到位，在露天高温下长时间运行，导致电缆联接处绝缘迅速老化引发事故。

（2）电缆安装方式和密封不到位，造成变压器油温计、 压力释放阀二次接点进水。 例如 2005年“麦莎”台风期间某 220 kV 变电站主变释压保护由于释压器二次电缆接头处进水，造成释压保护不正确动作。

（3）变电站内间隔层间通信电缆接地存在问题。 例如， 某 110 kV 综合自动化变电站因站内间隔层未可靠接地，雷击时强电侵入导致保护和测控装置插件烧毁。

（4）电缆损伤和接线错误导致保护误动。 如某变电站由于 110 kV 压变零线接线错误， 带负荷试验时没有发现， 导致 110 kV 线路保护零序过流Ⅰ段方向保护在区外故障时误动。

2．3 端子排选用不符合要求

因选用端子排不符合要求而发生的事故和缺陷也较多。 如发生在某个 110 kV 变电站的主变差动误动事故， 主要因差动 10 kV 侧电流端子排接触不良持续发热引起。

2．4 开关辅助接点问题

由于开关辅助接点未调整到位，在运行中时常发生开关跳合闸线圈烧毁、切换操作信号不正常等问题，影响了供电可靠性。

3 提高变电站二次回路运行可靠性的建议

3.1 积极采用各种新技术和新设备

针对早期投运变电站出现的一系列问题，可对二次回路中的相关设备进行改进，积极选用新设备。如：采用直流空气开关和直流电源监控装置、螺旋式大电流切换端子、开关线圈保护器、加强阻燃端子和端子箱的防潮、瓦斯继电器防进水措施等，这些新技术新设备的使用将会有效提高二次回路的可靠性。

3.2 进一步优化二次回路接线

要保障二次回路可靠运行，必须优化二次回路的接线方案。在满足供电可靠性的前提下，二次回路接线应力求简单、安全可靠且维护操作方便。

在直流回路供电方式上，以往多采用环形供电方式，可靠性差、操作不灵活、接地点定位困难。采用单母线和单母线分段接线幅射式供电网络设计后，接线简单且清晰。可在分电柜上方便地引接双电源幅射式供电网络，同时，分电柜方式也节省了电缆，便于保护设备选择和二次回路接地的查找。

3.3 直流回路中选用直流专用空气开关、 保证级差配合

直流回路保护操作电器以往多用交流空气开关或熔断器。交流空气开关分断临界范围的直流电流时不能有效、可靠地熄灭直流电弧，因而单纯的交流空气开关用于直流场合是不安全的。在直流系统中必须选用直流专用空气开关，而不能用交流空气开关代替。对现有不能满足可靠分断直流电流的交流空气开关应逐步更换为直流专用空气开关。

直流空气开关或熔断器上下级之间的级差配合至少应相差二级 （电流比达到 1.6 ∶1）， 一般上下级宜有 3~4 个级差、 电流比 2 倍及以上， 以确保实现选择性。为了更有效保证上下级的配合，在保证级差条件下，还应选择不同动作特性。一般保护屏内直流空开采用B特性，直流分屏上采用C特性 。

3.4 改进二次电缆施工工艺

二次回路接线分布广、中间环节多、构成复杂，工作环境有差异，设计和施工中都应予以充分考虑。选用电缆应充分考虑防潮、防雨、防高温、防动物龇咬等。采用符合设计规范标准要求的二次电缆，是提高二次回路安全运行水平的基础。

户外二次回路因工作环境较差，对压力释放装置、瓦斯继电器、温度计等二次接口处易进水的部位，施工中应做好密封措施。电缆施放应平直，以防止雨水顺着电缆倒流；电缆交接头处应密封处理，并做好防高温爆晒及防老化措施。同时，在压力释放装置、温度计上加装防雨罩也是较好的防止二次接点进水的方法。

端子排规格选用应与二次电缆芯截面相配套，以保证电缆接头的可靠连接。

4 结语

随着变电站自动化水平提高，变电站少人值班、无人值班的实现和监控系统、综合自动化设备应用，继电保护配置的进一步加强，对二次接线系统的运行水平、维护质量和安装可靠性提出了更高的要求。在以往变电站运行中曾多次发生过因二次回路问题造成保护误动或拒动。因此，必须在变电站设计、施工、试验和运行中，落实相关的措施，确保二次回路的安全可靠运行。

[1]GB/T 14285-2006 继 电 保 护 和 安 全 自 动 装 置 技 术 规 程[S].北京：中国标准出版社，2006.

[2]GB 14048.2-2008 低 压 开 关 设 备 和 控 制 设 备 低 压 断路器[S]．北京：中国标准出版社，2008.

[3]国家电力公司.防止电力生产重大事故的二十五项重点要求[G].2002．

（本文编辑：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， 浙江临海人， 工程师， 从事变电站继电保护及二次回路设计工作。