110KV变电站互感器二次回路的试验分析

发表时间:2020/6/3   来源:《中国电业》2020年4期   作者:邓凯云 张文彧 高铭明
[导读] 如今科学技术持续进步,在日常生活中电力量持续增多

         摘要:如今科学技术持续进步,在日常生活中电力量持续增多,电力系统的安全性和稳定性和人们日常生活有着紧密的联系。其中对于变电器、母线和发电机的保护,需要增强对于保护装置的重视,其中包括保障电网的稳定性以及安全性。本文在概述了变电站电力互感器、电压互感器二次回路压降基础上,对变电站互感器二次回路优化实验展开分析,以期降低互感器故障率,提升变电站工作效率。
         关键词:110KV变电站;互感器;二次回路

引言
         如今经济持续进步,人们生活水平也在持续增强,人们对于电能的需求也在不断增多,电力行业也获得了更加显著的发展。不过在变电站运行时期,电力互感器二次回路隐患会直接影响到电力系统和设备的正常运行,电力企业和人们的经济效益也会受到影响。在这种情况下,本文研究了变电站互感器二次回路,避免二次回路中产生安全隐患,确保能够给有关的工作人员提供参考。
1电力互感器应用
1.1互感器运行原理
         互感器运行中,一次线圈匝数少且方便接线,反之二次线圈接线复杂且匝数多。二次绕组与变化大,极易出现接错。电路系统中一二次线圈串联在一起,围绕二次线圈测量仪表与继电器串接在一起,电流线圈自身阻抗力较小,所以正常运行状态下,互感器状态趋于短路。一般情况下,单项、星型及非完全星型是三种常用接线方法,电流互感器接线是否正确,对计量与倍率正确性有着重要的影响;准确的继电保护与远方采集测控,与系统安全稳定运行密切相关,因而正确接线可避免很多问题。
1.2互感器应用
         电力互感器应用中,被测电压线路上连接一次线圈,二次线圈连接测量仪表及继电器待测电压线路,在电压互感器一次线圈上进行加设,即为一次电压;二次线圈产生的感应电压即为二次电压,在测量仪表与继电器中加设。结合相关比例,电压互感器电压发生变化,所以电压比就是其主要参考数值。此外,互感器使用过程中,一二次线圈额定匝数比表示其额定电压比。如果忽略误差不计,那么互感器电压与其匝数成正比关系,因此这是电压互感器计算的基本公式。
2电压互感器二次回路压降
         电压互感器二次回路压降是电能计量装置综合误差的重要组成部分,也是计量装置回路改造的重要技术数据依据,尤其受到供电企业的重视。电压互感器二次回路压降应不大于其额定二次电压的0.2%,35kV及以上电压等级的电压互感器二次回路电压降引起的误差,宜每两年检测一次。如何减小电压互感器二次回路压降,很多供电企业采取了各种技术措施,首先提出了电能计量回路专用,更换电压互感器二次回路保险为空气开关,增加电压互感器二次回路导线横截面积。有的甚至把三根4mm2的铜线并在一起使用,采取这些技术措施之后不少老旧供电企业关口电能计量装置的电压二次回路压降减少了很多,因此准确测量电压互感器二次回路压降误差数据非常重要,这就要求测量电压互感器二次回路压降的互感器二次压降及负荷测试仪(以下简称测试仪)本身满足其准确度等级的国家技术规范要求。
         在JJF1619-2017《互感器二次压降及负荷测试仪校准规范》正式颁布实施之前,实验室校准测试仪都是依据JJG169《互感器校验仪检定规程》来开展工作的,结果发现基本所有的互感器二次压降及负荷测试仪零位误差超差,经过零位自校准之后才满足零位误差相关数据要求;文献[1]中明确规定测试仪进行零位自校准后开展校准点的误差测试工作。实际使用中是不可能开展零位自校准的,只是在采用加长线缆测试电压互感器二次回路时开展因加长二次线缆而引入误差的自校,也就是说现场使用测试仪测试电压互感器二次回路压降时测得的误差数据包含了零位误差数据,实验室多年校准工作中得到的经验数据是比值差0.004%左右,相位差是0.05'左右。这个误差数字跟多年现场测试得到的电压互感器二次回路压降大数据相比较是可以忽略不计的。文献[1]对实验室校准测试仪做了明确、详细、全面的阐述和要求,但对于如何选择二次压降校准点没有明确规定,只是建议选择合适的量程作为全校量程,要包括本量程的正负最大示值点,以及以该量程20%为间隔的示值点,如何科学、合理地设置二次压降校准点仁者见仁,智者见智。


3变电站互感器二次回路优化实验
         110kV及以上电压互感器是变电站的重要设备,做好110kV及以上电压互感器运行缺陷分析,对保障电网的安全稳定具有重要意义。
         对电压互感器的二次回路试验,通常是在其本体二次接线盒处,将电压二次回路处的二次线打开,用试验仪进行加压试验。其缺点是在室外设备区的做试验时,其试验电源接取及测试线的接取都非常不方便,户外恶劣的环境也会缩短继保测试仪的使用寿命。对此可对电压回路的试验可按照以下方法优化:
         变电站中的电压互感器二次回路通常是由电压互感器本体的二次接线盒→电压互感器端子箱→母线公用屏(电压切换/并列装置处)2→各保护装置处。调试时通常的做法是从电压互感器本体的二次接线盒处加压。这样做的缺点是检修电源及测试线的接取都非常不方便,同时一旦在母线公用屏(电压切换/并列装置)处的安全措施做得不到位,将直接影响到在运设备。因此可以从室内电缆转接屏或电压切换屏前加压。这样加压的好处是测试线接取非常方便,在母线公用屏处进行加压,可以有效避免将电压加至在运设备,降低了调试的风险性。下面以图1所示的电压切换装置原理接线图对电压二次回路的调试做一说明。
        
         图1某电压切换装置原理接线图
         (1)调试前的准备工作。首先,应根据图纸仔细检查二次回路接线是否正确,二次回路绝缘是否合格,应保证只在控制室N600接线1点接地。完成以上步骤后,就可以进行加压检查了。
         (2)从电压切换装置/并列装置处加压目的是检查电压互感器本体二次接线端子至电压切换装置前二次3回路接线的正确性。
         加压前,采取措施以防止向电压互感器一次侧反充电。如图1所示,分别在待检验电压互感器的保护、计量端子排上试验端子连片,然后使用继电保护测试仪分别按照图纸在A、B、C三相保护绕组上通入50/40/30V交流电压,确认无短路现象后,可用万用表在电压互感器端子箱处、电压互感器本体二次接线盒处分别量取保护绕组电压,此时保护绕组的A、B、C相电压应分别为50/30/40V。
         在测试完保护绕组后,按照相同的方法检查计量绕组和零序绕组。值得注意的是零序绕组的检查。由于零序绕组是由A、B、C三相电压的合成,因此在检查零序绕组时,只需在零序绕组加上10V电压,然后在电压互感器端子箱内,用短接的方法,将从室内引出的电压分别加入A、B、C相电压互感器零序绕组的首尾上,然后在电压互感器本体上二次接线盒处量取A、B、C相零序绕组的电压应为10V。如果不是,则需要对零序回路进行检查。
4结束语
         对于变电站的稳定运行,电力互压器二次回路有着非常重要的作用。在变电站日常运行中,互感器是重要组成设备,有着十分重要的保护与测量作用,互感器的性能质量直接影响电力系统的安全稳定运行,影响用户正常用电。因此,需加强对变电站互感器的研究,供从事互感器二次回路压降及负荷测试仪校准工作的技术人员参考借鉴,为我国电力事业的健康稳定发展提供重要保障。

参考文献
[1] 雷民 岳长喜 罗志坤等.JJF1619-2017互感器二次压降及负荷测试校准规范[S].    北京:中国计量出版社,2017
[2] 聂堃 蔡东海.10kV电压互感器二次回路检查方法的探讨[J].江西电力,    2018(04)
[3] 高晓昱 庞欢.电力互感器计量工作中存在的问题分析[J].工程技术研究,    2017(10)
[4] 武鑫 卢天宇 任万利.变电站继电保护二次回路隐患排查方法研究[J].内蒙古    科技与经济,2018(20)
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