分析1000kV特高压线路电压检测的二次回路及改进

分析1000kV特高压线路电压检测的二次回路及改进

王微思

（国网河北省电力公司检修分公司河北石家庄050000）

摘要：1000kV特高压线路电压检测，被广泛的运用在我国各大变电站内部的控制和保护性当中，相比于超高压变电站来讲，特高压变电站在对整个线路的电压检测工作标准上要求更高。当前，我国各大变电站所使用的1000kV线路电压检测工作方案，所产生的故障率相对较高，不能有效满足电路变电工作的工作要求。基于此，本文重点针对1000kV特高压线路的电压检测的二次回路故障问题及其改进方法展开了分析和探索，以此来有效提高变电工作的质量和安全性。

关键词：1000kV线路；电容式电压互感器；电压检测

1000kV特高压线路单端或者是两端都装有了高压并联电抗器，也被人们称之为“高抗”，在1000kV的高抗内部绝缘油的冷却方式，通过自然循环冷却的方法来加以保障，线路在工作过程当中，冷却器会直接投入到工作运行状态当中。1000kV高抗属于一种大型的出油装置，在实际的工作过程当中存在一定的火灾安全隐患，为了有效预防事故的进一步扩大，1000kV高抗系统内部配备了自动喷水系统。通过对该系统的有效应用，当1000kV线路当中失去高压环境条件下会正式开启，充分考虑到了一些1000kV线路当中安装了特高压串联补充装置，并且在1000kV线路当中存在三组接地刀闸，分别为线路接地、高抗接地以及串补接地，这三组刀闸会在无电压条件下正式开始工作。

1电压继电器配置方案及问题

1.1继电器故障情况

电磁继电器在实际的工作过程中，电压失效是造成铁芯、绕组故障以及出现噪音的重要影响因素，尤其是在特高压的变电站内部，由于整个工作环境处于比较复杂的电磁环境下，电磁继电器的铁芯绕组以及噪音表现相对比较明显。在1000kV的电池计算器内部，由于长期工作在100V的工频地磁电压环境下，线路的长期工作过程当中，继电器内部的弹簧片和触头会发生不良的抖动问题，如果没有加以有效的解决会直接造成弹簧片损坏。通过对我国某地区1000kV特高压线路的供电状况展开的分析和研究，该供电线路至2018年开始出现的继电器故障共6次，并且更换继电器设备2次。通过对继电器设备故障概率的分析和研究，从中可以看出，继电器的故障出现概率相对较高，其中一些大型的故障问题需要直接对继电器进行更换，经过相关工作人员的检查和分析故障继电器出现问题，主要表现为以下几种状况,：

第一，继电器的返回电压不符合工作条件，在1.1倍的动作电压环境下，或者是在0.9倍的返回电压环境下不能实现有效的返回工作。

第二，继电器弹簧片的内部触头长期处于抖动损坏的状况，常开或者是长臂的节点不能直接进行断开或者是闭合。在1000kV的线路当中针对二次电磁式电压继电器，在整个工作过程当中的故障频率相对较高，给设备的运行工作带来了比较严重的影响。

1.2对运行设备的影响

在1000kV特高压线路的供电过程中，由于绝缘油冷却的方式属于一种强迫性风体自然冷却，在线路的供电过程中，电压会将冷却器直接投入到运行工作中。通过对整个供电线路的原理进行了分析和研究，其中继电器的闭合触点电路，在启动过程中会直接带动高抗冷却器进入正常的运转工作中，由此可以看出，1000kV的线路停电检修工作中，如果线路当中任意一个继电器出现不可靠返回的情况，会直接将高抗冷却器错误的投入到后续的运转过程中，如果这一情况处于1000kV的特高压线路当中，当线路完全失电之后，继电器将不能实现可靠的返回工作，为了有效防止这一安全隐患问题，该地区1000kV特高压变电站，在开展线路检修工作中，将高抗冷却器的电源直接断开，以此来有效防止继电器出现不可靠的返回情况，而错误的启动高抗冷却设备，同时在这种检修过程当中所存在的问题过程中，需要投入一定量的冷却器电源，进而在很大程度上提高了运维检修工作人员的整体工作量，降低了检修工作的整体效率。

2改进方案

2.1固态继电器

针对上述所提出的问题，提出了相应的改进和解决方案。首先，从固态继电器的改进工作上着手，工频地磁电压环境下所产生的电磁型继电器绕组振动，是造成内部弹簧片和触点出现不良损伤的重要影响因素，固态电器运用的是晶闸管来进行导通，在供电过程当中的工作原理是实现继电器的供电动作返回。在实际的工作过程中，力磁电压工作环境下的振动现象得到了一定的控制，同时依照固态电器在工作当中的动作性能以及对各项参数的对比，基本上都明显高于电磁式继电器。由此可以开出，在针对这一问题的解决方案当中，需要将电磁式继电器更换为固态继电器，以此来有效提高供电线路继电器工作的稳定性和安全性。

这一改造方案的主要优势在于现场的改造工作，在不改变电压继电器的安装位置条件下，所衔接的二次回路和线缆的基本位置保持不变，可以很大程度上降低改造工作的整体工作量。缺陷问题在于固态继电器需要通过单独的电源来进行供电，因此在系统内部的端子箱当中，必须要为固态继电器配备可靠的交流电流电源，在整个整改的方案上相对比较复杂。

2.2继电器安装于保护室屏柜内

1000kV特高压变电站，由于整个供电系统的电磁环境相对比较复杂，这也是形成1000kV线路系统端子箱内部，电压计电器出现损坏的重要影响因素。1000kV的继电保护设备当中，电压等二次回路是其中一个重要的电流汇集点，整个空间相对较大，无法满足线路电压的正常检测用电，并且在继电保护工作当中，内电磁环境远远超过了室外1000kV的环境区域。因此，可以将1000kV线路在二次电压供电当中来进行安装，同时断路器的系统整改为1000kV继电器小空间电压保护，通过这种改进方法可以大大提高中间继电器工作的安全性和可靠性，这一改装方案的优势表现在，充分运用了现阶段变电站内部空间资源，避开了系统内部比较复杂的室外电子环境。缺陷问题在于转变了继电器的具体安装位置，并且在二次供电的改动工作当中整体的工作量相对较大。

2.3实现特高压输电线路的变电站自动控制

在进行1000kV特高压输电线路的变电站自动控制工作中，在系统变电站的后台设置出了自动化操控平台，并且在检测装置当中也设有了二次高压和二次低压的逻辑分析功能，在驱动出口区域范围内继电器的输出存在相应的触点，并且在出动出口的继电器上需要做出相应的保护动作，否则则直接判断该线路属于一种无压的工作状态。通过这种解决方案，主要的优势在于简化了现场元器件的二次线路供电，有效运用了测控设备当中的原本功能，保证了整个工作方案整改的可靠性和稳定性。同时这一方案的主要缺陷问题在于整个方案的原理变动相对比较明显，针对现场的运维和检修工作人员，在实际的改造工作当中的难度较大，需要在变电站1000kV线路的电压检测工作当中，使用这一方案来进行改造，在整体的改造效果上非常明显。

3结束语

有效借鉴了500kV变电站当中比较成熟的电路设计工作经验，在1000kV线路设计工作当中，采取了电磁型电压继电器，有效检测线路当中是否存在电压，并且在1000kV特高压变电站当中，所检测出的电压逻辑相对比较复杂，通过高抗自动喷水系统以及配合接地刀闸的控制，来保证整个线路的正常稳定工作和运行。

参考文献

[1]刘涛,郭果,李茹勤,等.1000kV特高压线路电压检测二次回路分析及改进[J].浙江电力,2019,38(06):35-39.

[2]曹媛.特高压多落点条件下河北南网AVC控制策略分析[J].电气工程应用,2017(04):39-44.

[3]赵深,孔晓峰,胡泰山等.特高压交流输电线路下方交跨线路感应电计算方法研究[J].电测与仪表,2017,54(13):30-35.