變電站二次回路電纜并接端子應(yīng)用研究

馮波 吳忠平 李毅 國網(wǎng)湖北省電力有限公司隨州供電公司

引言：隨著現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的快速革新，人們對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性能要求也越來越高。繼電保護(hù)二次回路作為保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)手段，近年來與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合迅速發(fā)展，這種自動(dòng)化的控制模式，對于智能變電站的發(fā)展具有積極的作用，不僅具有非常強(qiáng)的安全、可靠性能，還可以節(jié)省一定的人力和物力，對于企業(yè)的發(fā)展也具有非常明顯的優(yōu)勢。所以，繼保人員更應(yīng)該做好它的維護(hù)檢修工作，為電力的安全輸送奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.二次接線松動(dòng)造成危害

1.1 信號(hào)回路接線松動(dòng)造成危害

信號(hào)公共端在端子箱、機(jī)構(gòu)箱處幾乎是一顆電纜并接N顆電纜，在配置端子不足或者接線施工不規(guī)范的情況下，易出現(xiàn)電纜并接的情況。并接的電纜在長時(shí)間運(yùn)行以及設(shè)備操作振動(dòng)的影響下，易發(fā)生并接點(diǎn)松動(dòng)，引起遙信不對位或者遙信頻繁變位的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響變電站的運(yùn)行監(jiān)視。此外，信號(hào)公共端并接也會(huì)導(dǎo)致一些特殊告警信號(hào)（如氣壓低報(bào)警、主變風(fēng)冷全停、閉鎖重合閘等）不能發(fā)出，造成設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)。例如，在投入主變非電量保護(hù)風(fēng)冷全停延時(shí)跳閘功能的情況下，若主變風(fēng)冷全停時(shí)信號(hào)未發(fā)出預(yù)告，運(yùn)行人員未及時(shí)處理，一段時(shí)間后主變將退出運(yùn)行。很多二次回路的連接狀況沒有監(jiān)視機(jī)制，不能對回路線纜連接異常發(fā)出告警，接線要確保穩(wěn)定可靠。

1.2 互感器二次回路故障

電力系統(tǒng)互感器分電流互感器和電壓互感器。電流互感器起變換電流、隔離高壓，不允許高壓引入二次回路作用。電流互感器一次電流大小與二次負(fù)載大小無關(guān)，在正常工作時(shí)，由于二次負(fù)載阻抗很小，接近短路狀態(tài)，一次電流所產(chǎn)生的磁化力大部分被二次電流所補(bǔ)償，總磁通密度不大，所以，二次側(cè)繞組電動(dòng)勢也不大。一旦電流互感器二次回路開路時(shí)，二次阻抗無限增大，二次電流等于零，二次磁化力等于零，總磁力等于一次繞組磁化力，即一次電流完全變成勵(lì)磁電流，將在二次繞組回路產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢，其峰值可達(dá)幾kV，嚴(yán)重威脅人身安全，或造成儀表保護(hù)裝置絕緣被損壞，引發(fā)火災(zāi)，同時(shí)一次繞組磁化力使磁通密度增加，也可能使電流互感器鐵芯過熱而損壞互感器。所以運(yùn)行中的電流互感器二次接線禁止出現(xiàn)開路、虛接、接線不牢固的現(xiàn)象。電壓互感器是將系統(tǒng)高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓，為計(jì)量、測量、保護(hù)提供必要的電壓，同時(shí)隔離一次設(shè)備與二次設(shè)備，保護(hù)人身和設(shè)備安全。電壓互感器二次接線不允許短路，接線要求較電流回路低。

1.3 保護(hù)回路斷線引起誤動(dòng)

保護(hù)跳合閘回路包括控制回路、閉鎖回路、啟動(dòng)失靈回路。控制回路有監(jiān)視機(jī)制，回路接線故障能觸發(fā)控制回路斷線信號(hào)。而閉鎖回路和啟動(dòng)失靈回路接線故障不能發(fā)出告警，只能在定檢測試或者開關(guān)誤動(dòng)情況下體現(xiàn)出來。所以保護(hù)回路接線故障，將發(fā)生開關(guān)誤動(dòng)拒動(dòng)現(xiàn)象。例如，母差保護(hù)動(dòng)作時(shí)需閉鎖線路保護(hù)重合閘，若閉鎖回路故障，閉鎖信號(hào)不能傳至線路保護(hù)，重合閘將動(dòng)作合開關(guān)，母線故障不能隔離。

2.變電站二次回路電纜并接端子應(yīng)用研究

2.1 對于直流回路的維護(hù)與檢修

直流系統(tǒng)對于一點(diǎn)長時(shí)間接地是不允許的。直流正極接地有可能造成保護(hù)誤動(dòng)，因?yàn)橐话闾l線圈均接負(fù)極電源。如果這些回路再次發(fā)生接地就會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作。直流負(fù)極接地也是同樣道理。如果回路中再出現(xiàn)一點(diǎn)接地的情況就有可能造成跳閘或合閘回路短路，燒壞繼電器觸電，引起保護(hù)拒動(dòng)，從而發(fā)生越級(jí)跳閘，擴(kuò)大事故。因此當(dāng)直流電路中出現(xiàn)一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，設(shè)備雖然可以繼續(xù)運(yùn)行，但繼保人員必須盡快查到并消除、隔離接地點(diǎn)。相對有效的查找方法是拉路試探法。首先分別對每路空氣開關(guān)或熔斷器拉閘停電，若停電后直流接地現(xiàn)象消失，說明該接地點(diǎn)在此空氣開關(guān)控制的下級(jí)回路中；如果接地現(xiàn)場仍然存在，則說明下級(jí)回路中沒有接地。接著就是對它的接地點(diǎn)進(jìn)行檢測，按照先信號(hào)后控制、先室外后室內(nèi)的原則進(jìn)行排查。繼保人員需要注意的是，在檢修的過程中，一定要先斷開電源，做好相應(yīng)的保護(hù)工作，在發(fā)生緊急情況的時(shí)候，要關(guān)閉掉電源。

2.2 顯示告警系統(tǒng)

信息處理系統(tǒng)將處理結(jié)果傳遞給顯示告警系統(tǒng)。裝置采用具備功耗低、體積小、重量輕、超薄等優(yōu)勢的液晶顯示屏，通過單片機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)液晶模塊字符的顯示。同時(shí)，根據(jù)采集到的磁場大小，由單片機(jī)判斷是否導(dǎo)通聲音回路，輸出告警聲音。

2.3 信息處理系統(tǒng)

信息處理系統(tǒng)利用霍爾傳感器產(chǎn)生的電壓作為輸入信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)采集并進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換和串行通信后，最終在顯示告警系統(tǒng)上進(jìn)行顯示。設(shè)計(jì)中使用A tme l公司的AT8 9C 5 1微控制器，結(jié)合MCS－5 1單片機(jī)控制霍爾傳感器信號(hào)發(fā)生裝置將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和通信。

結(jié)語：電纜并接端子的實(shí)際應(yīng)用效果明顯，并接端子具有很多優(yōu)點(diǎn)：電纜并接端子小巧、安裝方便、不需外加電源，塑料外殼包裹絕緣，安全性高；需并接的電纜連接更加牢靠，后期不會(huì)發(fā)生松動(dòng)、脫接現(xiàn)象；并接線之間接線拆線方便，拆線接線時(shí)線纜之間互不影響；可實(shí)現(xiàn)不同線徑電纜并接；不改變原有端子排，不影響整齊美觀；較雙層端子更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)、更節(jié)約；改善存量站的電纜并接風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，不需要移動(dòng)端子排其他端子，安全無風(fēng)險(xiǎn)。使用電纜并接端子，可以有效消除回路故障隱患，提高二次系統(tǒng)的安全可靠性。