电压并列装置在不同PT接线中的应用

吴 涛

（湖北裕能电力工程有限公司，湖北 武汉430000）

0 引言

在电力工程设计过程中，关于电压互感器的应用，经常会遇到2个问题：电压切换和电压并列。所谓电压切换，就是将电压从一个电压源切换到另一个电压源；而电压并列则是将2个电压源合并成1个电压源。通常，为了保证供电的可靠性及连续性，要实现电压切换，应当先完成电压并列。

当某一用电设备或线路跨接于2条不同的母线段，而这2条母线段可以实现电压并列时，通常在该用电设备或线路上安装电压切换装置。而电压并列装置常用于单母线分段（图1）或双母线（图2）的2段母线之间，在南网的典型设计方案中，桥型接线的两进线电压互感器（图3）也用到了电压并列装置，考虑到该电压互感器在断路器1DL（或2DL）合闸之前（扮演进线电压互感器的身份）和合闸之后（扮演母线电压互感器的身份）的不同功能，适应这种一次接线的电压并列装置与用于单母线分段或双母线的电压并列装置在接线上具有一定的差异。但由于这种应用相对较少，在实际的工程设计中，这种差别并没有引起设计者应有的重视。

图1 单母分段

图2 双母线

图3 桥型接线的两进线电压互感器

本文将借助电压并列原理重点分析2大类不同的一次接线方式下电压并列装置的具体接线，意在提醒设计者更完整地理解电压并列装置的基本原理及应用，以达到正确运用电压并列装置的根本目的。

1 电压并列装置工作原理介绍

电压并列装置安装于电压互感器的二次侧，根据电压并列的基本作用，我们不难理解电压并列装置作用的前提条件是一次侧并列，在一次侧并列后，运行人员可以根据运行要求选择是否实现二次侧并列。通常，在一次侧并列后，当其中一台电压互感器需要维护或异常运行以及需要将运行设备由一段母线转到另一段母线时，需要启动电压并列装置，完成电压并列功能。此外，电压并列装置还应具有防止电压并列后二次侧电压反馈到一次侧的功能。

2 不同PT接线下电压并列装置的二次接线

如图4所示，对应于图1（或图2）的一次接线，电压并列装置可按图4完善接线。根据上面介绍的工作原理，以图1为例，当隔离手车FG、分段断路器FDL处于合位时，2段母线合为1段母线运行；如果运行需要退出某一台PT时，只需启动电压并列装置，让并列继电器处于合位，然后将PT手车柜退出工作位即可，这就是PT并列装置的整个工作过程。

图4 电压并列装置二次接线完善方式

下面我们重点分析对应于图3的一次接线时，电压并列装置的工作过程（以线路1故障为例进行分析）。如图3所示，PT在断路器1DL（或2DL）合闸之前作为进线PT，可以为备自投装置提供进线有压、无压的判据；在断路器1DL（或2DL）合闸之后作为母线PT，可以为变压器保护、测控装置、计量装置提供电压。以备自投装置作为桥开关备自投为例，正常运行时，2条线路各带1台变压器运行，1DL、2DL处于合位，1PT、2PT作为母线PT，当线路1发生故障时，通常由对侧的保护切除故障，此时，对备自投装置而言，Ⅰ母失压、Ⅱ母有压，启动备自投，跳1DL、合FDL，变压器1由线路2供电。原接于变压器保护、测控装置、计量装置上的电压失压，因此需启动电压并列装置。通常，这一过程应当自动完成，确保变压器保护、测控装置、计量装置迅速恢复电压。如果此时电压并列装置的二次接线与图1（或图2）一致，由于没有断路器1DL的合位接点控制，而通常情况下1PT的隔离开关仍然处于合位，这样，经过电压并列装置，1PT的二次侧电压将会反馈到一次侧，显然是不合理的，在设计中应当杜绝此类现象的发生。如果将断路器的辅助接点接入电压并列装置，如图4所示，这一现象是完全可以避免的。实际上，作为设备供应方，也并没有对此问题给予足够的重视，在装置设计和端子排设计上，没有为这样的设计方案提供有效的接口。

也有设计师认为我们的担心纯属多余，曾经提出过种种疑问，其主要代表意见如下：

（1）实际的运行过程中，在启动电压并列装置之前，由运行人员将故障线路PT退出。我们不否认这是一种解决问题的方法，但实际操作中是否真如我们想象的那样，是不得而知的。此外，在少人值守甚至无人值守设计理念的指导下，在故障来临时，是否有运行人员在场也是未知数。退一步讲，运行人员退出故障PT也是需要时间的，那将意味着变压器保护、测控装置、计量装置在相当长的一段时间内失去电压。

（2）在备自投装置动作、跳开断路器的同时，将故障线路PT退出。这种想法的确可以解决问题，但对备自投装置的输出回路数提出了更多的要求，同时要求PT回路的隔离开关采用电动操作机构。问题的关键在于，我们在设计时是否真的考虑到了这个问题并采取了这样的防范措施呢？

总而言之，从设计的角度出发，我们有义务为运行维护提供更方便、更合理的设计思路和方案。同时，在情况不确定时，不要主观地将问题留到下一个环节去处理。此外，在选取设计思路和方案时，应尽可能做到简单、合理。

3 结语

分析表明，针对不同的一次接线方案，电压并列装置的二次接线回路存在较大的差异，设计人员在进行方案设计时，必须认真分析一次接线方案对电压并列装置二次接线的影响，确保设计方案正确、合理，二次接线简单、完整。

［1］水利电力部西北电力设计院．电力工程电气设计手册1

［2］水利电力部西北电力设计院．电力工程电气设计手册2