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一起电压互感器二次回路异常事件的原因及对策

更新时间:2009-03-28

电压互感器(TV)是连接一次电压回路与二次电压回路的枢纽单元,其对应的二次电压回路异常时往往会导致继电保护装置误动作,扩大事故影响范围,因此,在电厂及变电站的调试过程中需要特别注意TV精度、回路及极性的正确性。

关于电压互感器二次电压回路的设计与检测工作,国内外学者对此进行了大量的研究:文献[1]对电容式电压互感器基本原理进行了详细的介绍,探讨其对应的电路参数与电网谐波电压之间的映射关系,为谐波准确测量提供参考依据;文献[2]对采用V-V接线方式的电压互感器极性反接错误类型进行统计归类,并提供一种通用的判断方法进行判定TV极性正确与否,操作简单实用,但仅局限于35 kV及以下的低电压等级场合;文献[3]从电压互感器的计量精度出发,分析TV二次回路压降问题,通过光-电信号转换原理有效解决了TV的压降问题,提高了TV的计量精度;文献[4-5]建立了TV二次回路一点接地和多点接地的等值电路数学模型性,分别利用电阻法和电流法确定TV的相关接地点,能有效的检查TV二次回路的接地点。以上文献对TV的测量、计量、保护及极性等回路进行展开分析,为TV安全稳定运行提供良好的理论基础。

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结合前人研究基础,本文以TV实际事故案例为背景,对TV二次回路的接线方法进行阐述,并对常见的TV二次电压回路异常事故产生的原因及相关措施进行归纳总结,在此基础上,根据某电厂发变组空载实验过程中出现的TV二次回路异常事件进行详细分析。针对此次典型事故,提出4种通用的可行性措施用于TV二次电压回路校验。

根据基础地理信息要素分类代码标准、国家基本比例尺地形图图式(1∶500 1∶1 000 1∶2 000)、国家西部测图工程、1∶50 000数据库更新、地理国情普查、海岛礁测绘(1∶1 000 1∶2 000)项目以及各调研生产单位或用户的意见,新增要素共68个,具体新增要素的统计见表1。

1 TV二次回路接线基本原理

为有效分析该母线TV二次回路出现异常的具体原因,图3中3a给出了该TV本体端子箱的实际接线分布情况,为便于分析,3b为其对应的本体端子标识分布情况。TV二次实际接线为A610″、N600接于1a、1n(即1、2端子)、A610′、N600接于2a、2n(即12、3端子)、A610Ⅰ、N600接于3a、3n(即11、4端子)、A610Ⅱ、N600接于4a、4n(即10、5端子)、L610、L601接于4a、4n(即9、6端子),B、C相TV二次星形接线四个二次绕组接线与A相TV相同,开三角形接线的B相TV L601、L602接于4a、4n(即9、6端子),C相TV L602、N600接于4a、4n(即9、6端子)。

  

图1 220 kV母线TV二次回路接线情况

2 TV二次回路异常处理方法

a.TV本体二次回路接线前,用万用表电阻档测量1a-1n、2a-2n、3a-3n、4a-4n和da-dn之间是否开路,不开路,才能进行二次接线;

  

图2 TV二次回路异常处理方法

从图2可知,因为与TV对应的二次回路多点接地或回路之间存在干扰,导致系统二次电压异常,最终造成继电保护装置拒动或误动等异常事故。

3 案例分析

2017年省级党委和政府扶贫开发工作成效考核反馈广西的问题清单中,关于扶贫资金使用管理的问题共有12项,直接点名的有马山、田东、宁明等10个县(市)。上述各县(市)对整改工作责无旁贷;其他市、县也要摆正心态,根据中央和自治区检查反馈的问题,主动对号入座,对本地区脱贫攻坚工作开展全面自查自纠,形成问题清单。各市、县要以问题清单为线索,深入分析导致问题的主观原因、制度原因、作风原因,真正把问题找全、把根源找准,做到精准整改,重点突破,确保问题全面整改到位。

 

1 220 kV母线TV二次测量数据

  

名称用途a相/Vb相/Vc相/Vφab/°φbc/°610Ⅰ保护57.357.257.6119.7120.5610Ⅱ保护57.457.357.2121.5120.9610′测量57.257.357.6121.2122.3610″计量0.020.060.09L610零序57.73

以型号为TYD-35~220的220 kV母线电容式电压互感器为研究对象,其对应的二次回路接线情况见图1。由图1可知,该母线TV包含5组电压回路,其中1a-1n (0.2级)为计量回路(接线端子610″);2a-2n (0.5级)为测量回路(610′);3a-3n (3P)为保护回路Ⅰ(610Ⅰ);4a-4n(3P)为保护回路Ⅱ(610Ⅱ);da-dn (3P)为零序电压回路(L610)。

  

图3 TV本体端子接线分布情况

为有效避免TV二次电压回路发生异常事件,提出了4种有效的TV二次回路校验方法,具体如下:

b. TV本体二次回路查线前,用万用表电阻档测量1a-1n、2a-2n、3a-3n、4a-4n和da-dn之间是否开路,不开路,才能进行二次查线,查线的目的不仅仅校验二次接线的正确性,而且,还要保证二次回路的完整性;

  

图4 修正后TV本体端子接线分布情况

出现TV二次电压回路异常的原因主要是因为设备厂家在TV本体接线盒端子标识不清,使人误解为1a-1n应接1、2端子;2a-2n应接12、3端子;3a-3n应接11、4端子;4a-4n应接10、5端子;da-dn应接19、6端子。

 

2 修正后220 kV母线TV正相序二次测量数据

  

名称用途a相/Vb相/Vc相/Vφab/°φbc/°610Ⅰ保护57.357.257.6118.7120.5610Ⅱ保护57.457.357.2119.8122.8610′测量57.257.357.6121.5123.1610″计量57.257.357.6120.4121.8L610零序0.66

打开220 kV母线A相TV本体接线盒,用万用表电阻档测量1a-1n、2a-2n、3a-3n、4a-4n和da-dn之间开路。由于TV二次电压回路中的N600在TV端子箱内同电位,当TV一次电压正常时,二次电压测量结果与前文所述电压回路异常现象相符,说明从TV本体二次端子引出的二次电压回路接线正确。

在某电厂1号发变组空载试验(带220 kV母线)时,220 kV母线TV二次电压正相序测量数据见表1,其中三相二次电压单位是V, 相角单位为(°)。从表1可知,保护回路Ⅰ(610Ⅰ)、保护回路Ⅱ(610Ⅱ)、测量回路(610′)测量值大小、相位、相序正确;计量回路(610″)电压大小为零;零序电压回路测量值为57.75 V。

TV二次回路异常主要是指某些原因导致TV二次测量不能正确反映一次系统的运行状态(电压幅值和相位)。常见的TV二次回路异常处理方法见图2。

修正后TV本体端子标识见图4(端子内数字为笔者标注),A610″、A610′、A610Ⅰ、A610Ⅱ、L610应从原来所接的1、12、11、10、9端子移到12、11、10、9、8端子。当TV一次电压正常时,二次电压测量数据见表2,即所有二次电压恢复正常。

除了消息认证性和完整性外,签名还能提供不可否认性服务,即当签名人抵赖所签署过的消息时,签名σ可以提交给第三方仲裁机构来判定。除了上述3个多项式时间算法外,数字签名方案还需要满足一定的正确性要求:签名人所签署过的消息签名对必须以压倒性概率通过验证算法。

c. 采用TV一次加压的试验方法验证电压回路的正确性,该试验方法能够验证TV一次回路和二次本体至端子箱回路的大小、极性、相位、相序的正确性,不能验证TV二次端子箱至各盘柜二次电压回路的相序;如果TV一次电压较高,将无法找到合适的试验电源和试验仪表;

d.利用TV的单体试验,验证TV一次接线的正确性和TV的变比、极性,采用TV二次加压的试验方法验证电压二次回路相位、相序的正确性;不失为避免电压回路异常的一个合理、有效方法。

(5)以A线为中心线,对umnyxv线镜像,再以O为基点,对umnyxv线及其镜像线进行阵列,最后按设计尺寸标注得电枢冲片工程图7。图8是按上述传统作圆求交点法所制梯形槽电枢冲片实物图。

4 结论

在某电厂1号发变组系统空载试验(带220 kV母线)过程中,由于TV本体接线盒端子标识不清导致的220 kV母线TV二次电压回路异常事故。根据事故现象,从该TV二次电压回路典型接线进行简单分析,探讨了引起此类事故的潜在可能原因及相应措施,最终得出了事故结论,给出了相关防范措施,为发电厂及变电站调试实际工作涉及到TV二次回路异常是提供很好的指导依据。

参考文献

[1] 冯宇,王晓琪,陈晓明,等.电容式电压互感器电路参数对电网谐波电压测量的影响[J].中国电机工程学报,2014,34(28):4968-4975.

[2] 邹静.V-V型电压互感器极性反接错误接线故障[J].农村电气化,2016,13(10):31-32.

[3] 王鹏,张贵新,罗承沐.消除电压互感器二次回路压降问题的方法[J].清华大学学报(自然科学版),2006,46(4):457-459.

[4] 李志兴,许志华.电压互感器二次回路接地点的分析[J].电力自动化设备,2010,30(10):141-144.

[5] 赵武智,高昌培,林虎.电压互感器二次回路一点接地检查及查找多个接地点方法[J].电力自动化设备,2010,30(6):148-150.

 
赵利权,孟涛,吕项羽,李德鑫,尹杭
《吉林电力》 2018年第02期
《吉林电力》2018年第02期文献

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