双TV变配电站TV运行分析及防误动措施

概要：在现有电力系统中，有相当数量的10kV以上变电所的主接线方式采用的是双母线、双TV的设计方式。单电源的采用一套保护或测量装置，双电源的采用两套保护或测量装置，如图1所示。 当需要停电检修或切换电源时，都需要进行倒闸操作。而倒闸操作是变配电站日常中运行操作，稍有不慎就会引起重大事故。首先分析在电源进线不变的情况下，母线运行的切换过程。图2所示是变配电站正常时很常见的一种运行状态。图2中当“电源进线(甲)→母线I→主变压器I”回路投切运行时，主变压器进线回路处K3开、K4合，电源进线(甲)回路处K1合、K2开，此时丁VI工作。为了不使主变停电和二次侧失压，经由两母线间的母联过渡切换。切换为“电源进线(甲)+母线Ⅱ+主变压器Ⅱ”回路运行(见图3)，主变压器进线回路处K3合、K4开，电源进线(甲)回路处K1开、K2合。此时，TVI退出工作状态，TVⅡ投入工作状态。最后状态如图3所示。其次，我们分析在电源进线也改变的情况下，母线运行的切换过程。假设切换前原始状态还如图2所示。切换后由原先的电源甲供电转为由电源乙供电。当涉及电源切换的倒闸

双TV变配电站TV运行分析及防误动措施,标签：建筑设计,建筑设计规范,http://www.65jz.com
在现有电力系统中，有相当数量的10kV以上变电所的主接线方式采用的是双母线、双TV的设计方式。单电源的采用一套保护或测量装置，双电源的采用两套保护或测量装置，如图1所示。
当需要停电检修或切换电源时，都需要进行倒闸操作。而倒闸操作是变配电站日常中运行操作，稍有不慎就会引起重大事故。
首先分析在电源进线不变的情况下，母线运行的切换过程。图2所示是变配电站正常时很常见的一种运行状态。图2中当“电源进线(甲)→母线I→主变压器I”回路投切运行时，主变压器进线回路处K3开、K4合，电源进线(甲)回路处K1合、K2开，此时丁VI工作。为了不使主变停电和二次侧失压，经由两母线间的母联过渡切换。切换为“电源进线(甲)+母线Ⅱ+主变压器Ⅱ”回路运行(见图3)，主变压器进线回路处K3合、K4开，电源进线(甲)回路处K1开、K2合。此时，TVI退出工作状态，TVⅡ投入工作状态。最后状态如图3所示。
其次，我们分析在电源进线也改变的情况下，母线运行的切换过程。假设切换前原始状态还如图2所示。切换后由原先的电源甲供电转为由电源乙供电。当涉及电源切换的倒闸操作过程中，TA、w也将进行切换。正常情况下，电源甲(或电源乙)对应地向二次保护及测量装置供应二次电流和二次电压。但在倒闸操作时，会发生不对应的由“电源甲电压、电源乙电流”或“电源甲电流、电源乙电压”的供电方式，这个过程会使二次保护及测量装置短时失去电压，时间长短由切换操作时间而定。切换后，主变压器进线回路处K3合，K4开，电源进线(甲)回路处K1开、K5开，电源进线(乙)回路处K6合、K7合(见图4所示)。此时，WI退出工作状态，TVⅡ投入工作状态。由电源乙向电源甲切换，两母线间的倒闸操作原理与程序与上基本相同。
在上述不同电源间倒闸操作切换过程中，也有两点需注意继电保护和自动装置的电源转换到另一母线互感器时切勿失压，出站线路停电时间尽可能短。
结合上述分析，从现有运行中的旧式变电所的TV切换使用情况来看，在运行方式变化、倒闸操作中经常发生保护装置和测量装置短时失去TV电压的现象。加上可能的误操作，类似的TV失压现象在过去曾多次发生过。
在部分较早期建设起来的变配电站中，发生这种现象的主要原因有两种：①TV切换方式的设计满足不了运行方式的需要，②原有辅助触点接触不可靠和接线较复杂，隔离开关触点切换不可靠。因倒闸操作而使TV电压缺失的后果也是有两种，①保护装置失去电压，给系统的安全运行造成直接威胁。如距离保护、方向保护、高频保护、双母线母联相差动保护和自动重合闸装置等，都需要有可靠的TV电压供应。如果TV电压的间断供应，将会出现误运作或扩大系统事故。②计量装置失去电压，给电量的计量造成丢失和漏计。
为了解决上述问题，我们采用微电子技术来实现TV电压的自动切换保护。TV电压自动转换装置的基本原理图如图5所示。具有参数预置、自动切换、应急手动、报警指示和与远动装置通信等功能。当有一路TV掉电时，将自动由另一路带电的TV给电压小母线供电。TV取样输入电压经信号半波整流放大后输入MCU的片上ADC单元，TV输出电压取样利用光电耦合器实现，经运放处理后作为开关量输入MCU。MCU对TV的输入电压信号和输出电压信号进行处理，对执行单元进行闭环控制。系统工作状态监视单元采用两级(CPU和板级)对MCU的工作状况监视，当发现不能正常工作时，即发出报警信号。MCU还支持参数预置、RS485／RS232通信、节点通信等功能。具有很强的实用性。通过操作面板上的按键操作，可以方便地设置TV电压线的连线方式，从而满足变电所不同的二次回路接线方式的要求(三相四线式和“V”型接线方式)。通过操作面板上的按键操作或远动通信口，可以方便地设置本装置的工作模式，从而适应不同的母线运行方式的需要。TV电压自动转换装置的报警指示功能可以帮助维修人员很快查出故障点。应急手动开关可以保证在TV电压自动转换装置出现故障或损坏时，靠人工手动操作实现TV电压的切换。在设计起初就把可靠性放在第一位。采用可靠性高的电压采样元件对输入电压进行检测，并采用MICROCHIP微处理器进行处理。在电压输出端采用光电耦合器进行检测并输入微处理器，从而实现闭环控制，大大提高产品的可靠性。重要的参数都存入微处理器的片上EEPROM中，掉电后也不至于把参数丢失。有关通信通道和信号采集通道都采用了电气隔离技术，从而保证了安全性。采用电气的互锁技术，大大降低发生重大事故的可能性。应急手动开关用防护罩罩住，避免无意的非法操作。
经过严格测试过程，符合下列国内标准：GBll920—1989电站电气部分集中控制装置通用技术要求，GB/Tl3729—1992远动终端通用技术要求，GB／T15153．1—1998远动设备及系统工作要求。电源和电磁兼容性：DL／T721—2000配电网自动化系统远动终端和DL451—1991循环远动规约。
本装置采用国际通行标准的2U机箱，可上19”工业机架。10kV以上电压等级采用双母线接线方式、双TV运行的三相四线连线方式或V型接线变电所，能够满足在母线任何运行方式下倒闸操作中的TV电压的不间断供应。使用后减少二次接线的复杂性，缩短二次线路长度，降低二次电压损失，在提高电站系统安全运行水平的同时，并带来可观的经济和社会效益。