农村小型化变电所完善化方案探讨

电力18讯：    
张荣华 丁西春 江苏省海安县供电公司(226600)


摘要：文章对该地区小型化户外变电所在运行中出现的问题进行分析，并提出完善化改造方案，以提高变电所设备运行的可靠性和安全性，提高电能质量和供电可靠性。

关键词：小型化变电所　重合器　保护配置　方案探讨

一期农网改造过程中，我公司根据"小容量、密布点"的原则，新建了35kV沙岗、仇湖两个户外小型化变电所。变电所采用单电源供电，35kV、10kV母线均为单母线接线，主变35kV侧采用熔断器和负荷开关控制，10kV进出线开关选用自具控制和保护功能的进口重合器，远动部分为集中式RTU实现"三遥"功能。变电所投运后出现开关拒动、误动和机械卡死以及变电所检修不方便等问题。该类型户外小型化变电所目前江苏省各县(市)均不同数量地存在着，我公司这两个变电所运行中暴露出的问题在一定程度上也是该类型户外小型化变电所的共性问题，值得我们去分析、探讨。

1　重合器性能不够稳定，误动、拒动和机械卡死情况时有发生

该型号进口自动重合器由于其自具控制和保护功能的特点，设计选型时选用它作为10kV进出线断路器，兼作主变10kV后备保护和出线保护。在运行中主要存在以下几方面问题：

(1)　该类型重合器的最小脱扣电流是由定值电阻来整定的。改变定值电阻的阻值，即可改变重合器的最小脱扣电流。虽然重合器生产厂可以提供70～400A等几种规格的定值电阻，但定值电阻的级差还是不能满足要求，实际运行中需要备用一些定值电阻以作备用，整定和修改线路的保护定值也比较麻烦。

(2)　该类型重合器的电子控制器用来感应故障电流和对保护分闸提供逻辑信号，其所有的电子元器件均安装在一个外部箱体内。由于外部运行环境条件恶劣，使元器件特性发生变化，定校时发现定值偏移较大，最大的能达到30%，是保护不能正确动作的原因之一。

(3)　设计时10kV进出线开关均采用反时限过电流保护，10kV进线开关设置为慢曲线，10kV出线开关设置为快曲线。按理当10kV线路故障时，10kV出线开关应能可靠动作，切除故障电流。但在实际运行中，常常10kV线路故障，出线开关不动作，主变后备保护动作跳10kV进线开关。经过试验和分析认为，同样是由于元器件特性发生变化，选取的反时限曲线不能按正确的曲线变化，致使保护无法配合。

(4)　该类型重合器经常出现机械卡死现象，由于该类型重合器真空泡及操动机构均密封在外壳内，处理故障时须在现场将重合器解体吊芯或返厂检修，非常不方便。

我们通过对重合器运行情况和变电所现场设备布置情况的分析，认为选用12kV户外真空断路器和测控保护一体化的微机综合自动化装置替代重合器，可以取得较为理想的效果。真空断路器一般为三相立柱式结构，开断性能稳定可靠，可配置交流操作的弹簧或永磁操作机构，具有使用寿命长，机构可靠性高，维护量少等特点，现场更换也较方便。微机综合自动化装置，具有较为完善的保护功能，可全部设置成定时限保护，不会出现保护配合不当的情况，而且可以拆除原来的RTU屏，将微机综合自动化装置集中组屏安装在二次室内，改善设备的运行环境，提高运行可靠性，较好地实现"四遥"功能。

2　小电流接地保护

原先采用的进口重合器具有线路单相接地故障跳闸以及重合闸功能，但这种功能的使用在雷雨季节经常引起线路频繁跳闸，几次跳闸后不重合，反而影响对外供电。改用真空断路器和综自装置后，由于出线无零序电流互感器，可采用常规方法通过安装在10kV母线上的绝缘监察装置，接地后发接地信号，然后进行遥控拉路试验，查找故障线路。

3　需设置变压器非全相运行保护

变压器一次侧采用熔断器保护，很有可能发生缺相运行的情况影响设备安全运行，因此必须设置主变非全相运行保护。分析认为主变高压侧一相断线后，10kV侧负序电流变化最为明显，可以安装负序电流继电器比较主变10kV侧电流中负序分量的变化来判别主变高压侧是否发生断线故障，保护动作后跳开主变10kV断路器。

4　单台所用变供电，给运行检修带来诸多不便

变电所设计单台所用变，经熔断器接于35kV母线，作为变电所的所用电源。这种接线方式一旦所用变故障，保护及通讯远动电源将失去，造成通讯中断，不能采集远动数据，使变电所失去监控。另外，由于所用变安装在35kV母线构架下方，所用变检修时存在安全隐患。此类变电所的检修一般采取全所停电检修的方式，但通讯和检修电源又难以保证。我公司目前的做法是全所检修时分两部分进行，先将35kV母线和所用变检修结束，恢复送电后进行其它设备的检修。这样做既给安全上带来隐患，又给检修方式的安排带来不便。我们考虑将所用变移至35kV线路进线隔离开关之前，采用隔离开关加熔断器的接线方式，同时从变电所附近具备"手拉手"条件的10kV线路配变取电源作为所用电备用电源。如此改造后，一