苏子恒，梁颖辉，钟健强

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门 529000）

0 引言

在变电站内进行倒母操作时，运行人员需要检查二次设备的刀闸位置指示是否正常，以判断相应的线路刀闸有无切换到位，但很多计量屏上并没有相应提醒或指示，运行人员在完成刀闸操作后，只能使用多用表等仪器进行检查核对，影响操作效率，检查错误率高，并且可能会因电压切换回路切换异常等问题，导致计量表的电能计算缺漏、损失，存在很大风险，给电网正常运行带来损失。

根据《广东省电力系统继电保护反事故措施2007 版（释义版v3.1）》[1]及调度关于刀闸检查的要求，明确指出母线刀闸操作后（含倒母线操作中）必须立刻检查相关涉及电压切换回路的刀闸指示是否正确，包含母差屏、保护屏、计量屏等，所以，拟研制一款计量电压切换显示装置，用于在计量屏显示电压切换回路的刀闸位置指示，协助运行人员快速、准确地完成倒母操作。

1 电压切换基本原理解释

当变电站的接线方式为双母线接线时，一条线路可根据运行要求运行在I 母或II 母，普遍的电压切换原理则如图1 所示，1YQJ2、1YQJ4、2YQJ2、2YQJ4 为双位置继电器，当某线路挂在I 母上时，I 母刀闸常开接点闭合，常闭接点断开，使1YQJ2、1YQJ4 继电器带电，则保护装置采到的电压为I 母电压；当该线路由挂I 母运行改为挂II 母运行时，I 母刀闸断开，其常闭接点闭合，1YQJ2、1YQJ4 双位置继电器返回；II 母刀闸常开接点闭合，使2YQJ2、2YQJ4 继电器带电，使保护装置采到的电压为II 母电压[1]。

当某一母线需要停电时，根据规程应将该侧母线上的负荷转移到另外一母线上。如果I 母已停电，但该I 母PT 刀闸没有拉开，隔离刀闸辅助触点也就没有断开其二次回路。此时在电压切换回路中属于该刀闸的继电器的辅助触点有可能出现粘合或误接，此时PT 二次回路有可能发生误并列。如果因为PT 停电检修从而导致保护及自动装置误动、拒动，则应在PT 停电前停用相关保护及自动装置或采取其他隔离措施[2]。

2 计量屏电压切换显示装置的研制

2.1 计量屏内电压切换原理

变电站内计量屏借用位于保护屏内的电压切换回路，实现在计量电压回路中的切换功能。利用刀闸的常开接点闭合后将线路挂I 母运行时切换回路所带的正电（731）及挂II 母运行时切换回路所带的正电（735）接至计量屏中。当正电进入计量屏中后，以挂I母运行为例，731 带正电进入D22 端子使3YQJ 带电，并经D21 端子通过302 回路回到保护屏电压切换箱中的负电形成回路，此时3YQJ 带电。此时原本接在D10、D11、D12 中的I 母A、B、C 三相电压即可通过3YQJ 辅助节点的闭合进入到D17、D18、D19 中，也就是进入计量装置的电压A、B、C 相，此时计量装置的电压即为正常运行时的I 母电压[3]。计量屏中电压切换回路如图2 所示。

图2 计量屏中电压切换回路

2.2 现状分析

由于在运行人员倒母操作过程中时间紧、任务重，该计量屏内的电压切换回路是自动完成的，运行人员一般只能借助观看保护屏上电压切换灯来判断计量屏是否完成了切换，而计量屏是借保护屏中电压切换的正电来进行计量屏内自己的电压切换，实际上观看保护屏上的结果并不可靠，如果还需要进一步验证则需要运行人员携带多用表对每一条倒母的线路在计量屏内进行三相电压的测量并进行I 母、II 母电压结果的比对来确认电压已经完成了切换。然而I 母、II 母在正常运行时电压相差不大，多用表的数值很难区分开I 母和II 母，但是实际运行要求需要正确选取母线电压避免在某条母线失压时计量的电压回路表示错误，导致计量表错误计算。使用多用表校验既耗时多又增大操作风险，不符合电网智能、高效、可靠的要求，因此需要一种更直观的方式来观察计量屏内电压是否已经完成了切换。

2.3 计量电压切换显示装置的研制

通过观察位于计量屏上的电压切换装置，发现在计量屏中的电压切换继电器中针对每一把刀闸的切换继电器都存在一副空的辅助节点可以加以利用，在这个基础上，将该带电显示装置引一路正电进入该辅助接点一端，在此前接入一个指示灯，再从另一个端子中引至该装置的负电形成回路，计量电压切换显示装置（单线路）电路原理如图3 所示，当计量屏中电压切换至I 母或II 母时，指示灯亮，也就指明了该电压切换回路已正常工作。且该显示装置可以同时接入多条线路的电压切换辅助接点，实现一个装置显示多条线路刀闸的实际位置，在计量屏上节省了安装的空间，也直观显示出线路所挂的母线，大大减轻了刀闸倒母时运行人员检查计量屏的时间。

图3 计量电压切换显示装置电路原理（单线路）

3 优缺点及展望

该计量电压切换显示装置创新点如下：

（1）该切换装置电源配置灵活，输入电源可交直流通用，不需重新敷设电缆。

（2）装置只使用电压切换继电器的备用接点，不改动原接线，不影响其他正常使用的接点及接线。

（3）装置原理和结构简单、故障率低，能同时接入多组计量设备，可以很好弥补现有的计量屏电压切换回路没有刀闸位置显示的功能缺陷。

该装置主要缺点是，装置通过保护操作箱内的电压切换接点来驱动该显示装置中的接点进行二次重动，且只用了单位置继电器，可靠性低且接点不能断电保持。

实际使用该装置后，运行人员倒母操作仅因为该装置从原来需要“认真查”到如今“看一眼”即可将用时缩短0.5 h（以220 kV母线倒母为例），大大提高工作效率，为电网的高效稳定运行提供良好的基础。

后续该显示装置可以引入远程通信模块，与后台监控系统进行通信，令运行人员可以在后台处即可查看刀闸实时的切换状态；由于当前变电站大多数为无人值守变电站，对电能表电压回路进行失压监视，引入信号回路及告警灯光信号，在失压时发出告警信号告知调度及现场运维人员，以便在无人值守站更加安全可靠运行。

4 结束语

电能计量装置电压切换显示装置能够实时表示当前线路挂载的母线，给运行人员的检查及操作带来了很大的方便与简化，当该显示装置采集不到电压时，运维人员可以及时发现缺陷进行消缺，实现人工检查到自动报警的转变，为电网的高效、稳定、经济运行降本增效、保驾护航。