一种220kV变电站二次回路设计改良方案.docx
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一种220kV变电站二次回路设计改良方案
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摘要：随着电力系统标准化设计工作的不断推进，变电站二次专业的标准化设计已经进入标准接线阶段。标准接线为二次专业设计人员提供了二次回路的设计标准，为设计工作提供了便利，但其往往只是对传统二次回路进行普遍性的统一，对某些控制回路的设计不够深入，需要设计人员根据实际厂家接线，并结合运行人员的需求，对回路进行改良，才能够设计出更好的二次回路[1][2][3]。文章介绍了在220kV变电站验收过程中设计根据运行提出的隔离开关二次控制回路整改要求，对传统二次回路进行修改的方案，该方案比较好的解决了现场整改的问题，可为其它站相同二次回路设计提供借鉴。
关键词：二次回路；改良；220kV变电站
1项目实施背景
1.1项目介绍
该工程为广东省某市新建的220kV主变电站工程，该220kV变电站工程为户外常规AIS布置的变电站，本期投产2台220kV主变，终期投产4台主变；220kV侧采用双母线接线，本期投产4回出线，终期6回出线；110kV侧采用双母线接线，本期投产6回出线，终期14回出线；10kV侧为单母线分段方式,本期出线20回,终期出线30回。全站所有隔离开关及刀闸均带电动操作机构，可遥控操作。
1.2运行验收问题及整改方案
该220kV变电站工程在施工工代过程中，现场负责二次验收工作的运行单位在验收隔离开关控制回路时提出，所有110kV及220kV隔离开关操作回路存在机构箱就地操作无法闭锁端子箱操作和遥控操作的问题。即当机构箱切换开关打到就地操作时，如果端子箱切换开关打到远方操作，仍可以在端子箱对隔离开关进行操作，或者在后台进行遥控操作。这种操作模式违反了运行时必须保证操作的唯一性，且就地操作优先级最高，高级操作必须闭锁低级操作的原则，存在误操作造成人身伤害的风险。需要设计修改隔离开关二次控制回路接线，保证机构箱操作时必须闭锁端子箱和后台遥控操作。
2隔离开关二次控制回路整改方案
2.1隔离开关二次控制回路分析
该220kV变电站所有高压（含220kV和110kV）隔离开关均采用ABB公司的产品，每个隔离开关都配有一个机构箱，机构箱二次控制回路如下图2.1所示：
图2.1隔离开关机构箱二次控制回路图
图2.1中SBT开关即为远方就地切换开关，该开关有两副远方接点(3,4和7,8)和两副就地接点(1,2和5,6)，且仅有一副远方接点(3,4)和一副就地接点(1,2)接入二次控制回路。SB1和SB2分别为就地合闸按钮和就地分闸按钮。KM1和KM2继电器分别为合闸继电器和分闸继电器，分别动作启动隔离开关电机完成的合闸及分闸操作。此外，在每个AIS间隔均配有一台断路器端子箱，用于汇集本间隔二次回路。端子箱为隔离开关二次控制回路的上一级，其二次回路如下图2.2所示：
图2.2端子箱隔离开关二次控制回路图
图2.2中1KS为端子箱切换开关，1KS1,2对应隔离开关远方（测控柜）操作；1KS3,4对应隔离开关端子箱操作；1KS5,6对应隔离开关机构箱操作，1HA和1FA分别为端子箱合闸按钮和分闸按钮，1GWS为就地端子箱操作或机构箱操作五防电气锁。结合图2.2接线和图2.1接线可知：隔离开关的端子箱操作及远方操作均直接接入机构箱分合闸继电器的前端，并未经过机构箱SBT切换开关，导致会出现运行验收时所提的风险。
2.2隔离开关二次回路整改方案及问题
现场与运行单位研究讨论后定的整改方案是将SBT远方接点(4,3),(8,7)与就地接点(4,3),(6,5)公共端分开，利用两个远方接点(4,3),(4,3)分别串入隔离开关端子箱和远方操作出口、以及机构箱分合闸继电器之间，这样只有SBT转换开关打到远方操作时隔离开关端子箱和远方才能操作，SBT转换开关打到就地时则只能在机构箱操作，无法完成端子箱和远方操作。
上述方案可实施的前提是SBT切换开关的远方及就地辅助接点公共端可以分开。但是经现场ABB厂家安装人员核实，该开关无法将远方和就地接点公共端分开，只能更换其它可提供四对独立接点的开关。考虑到全站所有110kV隔离开关和220kV隔离开关数量庞多，如果更换所有隔离开关机构箱SBT切换开关，需要耗费的时间很多，且厂家采购新型号的切换开关也需要时间，如果按该方案实施将严重影响工期。
2.3隔离开关二次回路改良方案
经仔细核对隔离开关在端子箱的二次控制回路和机构箱的二次控制回路，将整个回路分合闸回路连接在一起考虑，发现除了将机构箱远方操作接点分开两路后分别串入机构箱分合闸继电器前端，还可以直接将一路机构箱远方操作接点串入端子箱切换开关的上端公共端，这样即可以实现对端子箱操作及后台操作的闭锁，又可以保留原SBT开关，不用再更换该开关，只需要调整内部接线即可。端子箱内切换开关KS有三幅接点，分别对应远