二次设备及二次回路在变电站中占有重要地位，二次设备及二次回路的缺陷可能直接导致一次设备误跳闸或者保护拒动而引起越级跳闸，对于新建变电站，二次设备项目的验收工作显得尤为重要。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》辅导教材^[1]从设计、安装、调试、运行维护、技改大修等几个方面总结提炼了有效的反事故措施和经验，但是对变电站内二次设备和回路中经常出现的故障点没有完全规范，对某些类型装置的特殊注意事项未提出详细说明。本文分析了220 kV变电站二次设备的验收项目及存在问题，为变电站设备的安全稳定运行奠定基础。

继电保护采用的二次电缆，要求采用屏蔽电缆，屏蔽层在两端接地。接地线截面积大于1.5mm²，并与接地铜排可靠连接。电流回路缆芯的截面积≥2.5 mm²，控制电缆截面积≥1.5 mm^2[1]。二次电缆及端子排二次接线的连接应准确可靠，芯线标识准确。应用打号机打印电缆号头，禁止手写。

在验收母线电压回路时，尤其注意通过更换隔离开关位置接点来切换电压回路，取常开、常闭两个位置接点进行电压切换的回路试验。某220 kV变电站110 kV系统采用双母线接线方式，某间隔电压切换装置采用隔离开关的双位置接点进行切换，而现场只引回隔离开关的常开接点，因此在进行倒母线操作的过程中，2条母线二次电压自动并列，在1条母线停运检修的情况下，二次电压反送电，2条母线的电压的二次空气开关跳闸，导致母线上运行的保护、测量、计量装置采集不到二次电压，引起保护误动并损失电量。

室内电压互感器的4根开关厂（包括电压互感器本体和电压互感器端子箱）引入线和电压互感器开口三角的2根引入线（L、N线）都要引回继电保护室，在继电保护室内设置一点接地，开关厂的N线要经击穿保险器接地，开口三角的引线一定要按U、UN—V、VN—W、WN顺序连接，如果接反，发生单相故障时保护装置自产零序电压，该电压与外接零序电压反向，故障录波器采用外接零序电压，通过对比故障录波器和保护装置的故障录波图会发现，二者的零序功率方向相反，为事故分析带来不必要的麻烦。

防止（L、N线）虚短路，即防止从电压转接屏送往主变压器保护装置或故障录波器等设备的L、N分别与电压转接屏的N、L连接，导致线路零序方向动作错误。例如某枢纽变电站，1条来自上一级220kV变电站的进线甲，1条送往下一级110 kV变电站的出线乙，两条线路通过枢纽变电站110 kV母线连接，当线路乙发生故障，甲、乙线路保护均动作跳闸，最终查明线路甲误动的原因为L、N虚短路导致甲线路零序功率方向保护误动作。

核对电流互感器的变比、精度以及电流的二次回路，比较实用的方法是对电流互感器进行升流试验。升流试验要从电流互感器一次侧通入电流，在二次侧采用钳形表测量电流和在装置（包括保护装置、测量装置、电能表等）内观察相结合的方法，记录装置内部的显示标识，且要核对准确等级，一般保护级别为10p级用于保护，保护级别为0.5级用于测量，保护级别为0.2s级用于计量，如果精度错误，当系统发生故障时将会导致保护误动作。

电流互感器的二次回路要求有且只有1个接地点，对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置（如主变压器差动保护装置、母线保护装置），应该在保护屏上经端子排接地，其余独立的、与其他电流互感器无电气连接的电流回路，应该在室外端子箱接地。

室外端子箱要求有良好可靠的接地，箱内应有截面积≥100 mm2接地铜排，且与电缆沟道内的等电位接地网连接。

检查室外端子箱和断路器机构内的加热、驱潮、照明回路，加热、驱潮电源要经空气开关独立引出，防止因加热、驱潮控制器失灵造成加热器长期工作，烧毁其他设备或电缆。

变电站装设的对时系统有2 种对时方式，即GPS对时和后台网络对时，对于不能采用GPS对时的装置要使用后台网络对时方式。

主变压器本体电缆要求严格密封，防止本体内部进水后，在冬季冻裂或导致直流接地，用1000 V绝缘电阻表测量电缆芯绝缘电阻，绝缘电阻值要求大于10 MΩ。

主变压器本体信号一定要经跳闸压板接入跳闸回路，即在保护装置上投入压板后具备跳闸功能，不投压板保护装置只发报警信号。

主变压器套管内部电流互感器有1组接至主变压器故障录波器，无法做点极性试验，只有带负荷后做极性试验，要求和主变压器各侧电压电流极性一致。

变压器绕组温度表的进线采用主变压器套管电流互感器的1组进线用来测量温度，需要注意核对电流互感器的变比，防止温度显示与实际不符。某220 kV主变压器投运带负荷运行后1 d内，绕组温度升高至87 ℃，油面温度升高至45 ℃，最终核实原因为电流互感器变比错误。

过负荷闭锁调压、启动风冷回路通常串有1对电流继电器的常开接点，而电流继电器的启动电流通常采用主变压器套管电流互感器的1组电流，试验时要核对电流互感器变比并校验电流继电器的精度。

主变压器的瓦斯继电器必须安装防雨罩，安装必须结实牢固且必须保证罩住电缆穿线孔^[2]。

主变压器风冷启动电源回路一定要具有2路电源自动切换的功能，当1路电源失电后，自动投入另1路电源，而且2路电源分别来自变电站内不同的380 V母线段。

风冷系统的信号有交流电源故障、直流电源故障、冷却器故障、冷却器全停故障等。主变压器风冷全停故障作为事故信号传送到后台，防止运行人员没有及时发现风冷全停故障，导致主变压器风冷发生全停跳闸故障。建议风冷全停跳闸回路不要简单地设置为只经过60 min延时便跳闸，要串入温度高信号继电器的1对接点（一般主变压器温度高信号继电器的启动温度设置为85~105 ℃）。主变压器的每台冷却器的工作状态（工作、辅助、备用、停止）可通过转换开关来调整，当运行中的冷却器发生故障时，能自动启动备用冷却器，当主变压器的顶层油温和绕组温度达到规定值时，自动启动辅助冷却器。

主变压器高压侧断路器的控制回路应分别由专用的直流空气开关供电，且2路操作电源分别引自不同直流母线，即2个跳闸回路相互独立，可以断开1路电源，观察操作箱的合位监视灯是否正常，同时用万用表来测量另1个跳闸回路的直流电压，如果其中1套合位灯灭并且另1个跳闸回路的直流电压为0，则确定直流电源正常。

保护压板的校验，首先要确认保护装置内部软压板和外部功能硬压板的逻辑关系，即二者是“与”的关系还是“或”的关系。投退保护装置功能硬压板，查看保护装置的开入，确认后要通过模拟保护传动进行核实。

主变压器的差动保护一定要进行Y/△转换或其他滤除零序电流的方法来滤除零序电流，以防止区外故障导致差动保护误动作^[3]。对于YN/YN/d11接线方式的主变压器，在高、中压侧分别向三相输入电流，差流出现在UV相、UW相、VW相；在低压侧分别向UV相、UW相、VW相输入电流，差流出现在U、V、W三相，数值大小根据平衡系数进行折算。

由于主变压器差动保护不经Y/△转换而导致区外故障差动保护误动的案例很多，例如某变电站进线发生接地故障导致主变压器差动保护动作，变电站内采用德国西门子生产的型号为7UT513差动保护装置，1号主变压器中性点击穿，形成了某线路接地点到1号主变压器的中性点的零序回路，造成由于高压侧零序电流导致的实际上存在的差动电流，而保护内部控制字1106（I_o HANDLE）和地址1126（I_o HANDLE）的参数设置为“I0-noelimina⁃tion”，这样选择了“不对零序电流进行特殊处理的方式”导致区外故障时主变压器差动保护误动作。另一220 kV变电站，主变压器保护装置为南京磐能电力科技股份有限公司生产，内部差流计算程序不经Y/△转换，无法滤除零序电流，导致区外故障时差动保护误动作。

主变压器低压侧一般采集2组电流，1组来自主变压器低压侧断路器内电流互感器，另1组来自低压侧电抗器电流互感器。在进行保护传动试验时，要保证只有其中1组电流互感器参与差流计算。例如，某220 kV变电站采用YN/YN/d11接线方式，采用南京南瑞继保电气有限公司生产的型号为RCS-978主变压器保护装置，三、四侧分别引入主变压器低压侧开关柜和电抗器电流互感器电流，需要某一侧电流互感器参与差流计算（必须把系统参数定值中某一侧的一次电压值按相电压输入，比如10kV按6.6 kV输入），另一侧电流不需要参与差流计算（必须把系统参数定值内另一侧的一次电压值设置为0，否则两侧电流都参与差流计算）。在这种情况下，当低压侧发生故障时，2倍的低压侧故障电流参与差流计算，导致主变压器差动保护误动，跳开主变压器三侧开关。另一方面要保证主保护和后备保护分离，差动保护用开关柜电流互感器，后备保护用电抗器电流互感器，保证保护范围最大。

将主变压器本体内一对接点接入母线保护装置，母线保护装置设有解除复合电压闭锁和启动失灵回路，例如江苏金智科技股份公司生产的主变压器保护装置，型号为iPACS-5941，保护装置内部有专门的解除复合电压接点，采用主变压器高压侧复合电压继电器接点，高压侧复合电压开放的同时，直接解除母线复合电压，在主变压器三侧检修或者主变压器三侧电压有故障的时候，导致母线保护复合电压开放，容易引起母线保护误动作。

主变压器零序方向过流保护，要注意核实保护装置采用的零序电流是装置自产的零序电流还是从外部中性点零序电流互感器引回的零序电流，二者变比不同。例如国电南瑞科技股份有限公司生产的型号为NSR891主变压器保护装置，高、中压侧零序方向过流保护Ⅰ段采用的都是保护装置自产零序电流，其余保护段采用的外接零序电流，同时要核对零序功率方向动作边界；零序功率方向采用自产零序方向或者采用外接方向，以采用自产零序方向为最优。

主变压器复合电压方向过流保护中的高压侧复合电压要取主变压器三侧电压，复合电压开放要验证低电压和负序电压致复合电压开放。

线路保护的电流极性，以母线侧为正极性端，母线保护的极性都是以母线为正，但是对于不同的母线保护装置母联电流互感器的极性是不一样的，要根据现场的情况而定，具体要求与厂家核实。例如长原深瑞继保自动化有限公司生产的型号为BP-2CS保护装置，对于双母线，电流极性方向是以Ⅱ母指向Ⅰ母；对于双母单分段的母线，极性是由短母线指向长母线。但是国电南京自动化股份有限公司生产的型号为SGB-750的保护装置，对于双母线的情况，是以Ⅰ母指向Ⅱ母；对于双母单分段的母线，极性是由长母线指向短母线^[4]。

对于线路光纤差动保护两侧电流互感器变比，若变比不一致，注意核对变比系数；对于母线保护各个间隔的电流互感器变比一定要准确输入，母线保护装置一般有基准变比设置选项，基准变比的选择一般按母线上所有间隔的最大电流互感器变比整定，但各种装置的内部要求不一致，要认真核对说明书。如长原深瑞继保自动化有限公司生产的型号为BP-2CS保护装置基准变比不能大于各个间隔的最大电流互感器变比，且不能小于各间隔电流互感器最大变比的1/4，否则装置报警且闭锁保护。

220 kV线路断路器的操作电源和保护电源是独立的2路电源，2路操作电源和保护电源分别引自不同的直流小母线，验证时要通过万用表测量电位和外观检查指示灯相结合的方法。例如，断开第1路操作电源，分别用万用表量第1、2跳闸回路的电位，同时观察断路器在合位的情况下2个合位指示灯第1路指示灯是否熄灭。

信号回路的检查包括控制回路断线、电压互感器断线、电流互感器断线、直流电源消失，开关本体的低气压报警、低气压闭锁、弹簧未储能（对于油压机构为低油压）、三相不一致信号等，除此之外，跳断路器U相、V相、W相，三相跳闸，永跳，重合闸信号等均要接入故障录波器。

当断路器处于合闸状态，短接合闸控制回路，手动跳开断路器，此时开关不应出现合闸情况。

GIS（Gas Insulated Switchgear，气体绝缘全封闭组合电器），要验证断路器、主隔离开关、接地隔离开关三者之间的联锁关系。需要特别注意的是，主隔离刀闸和母联的接地刀闸之间的闭锁，要防止运行人员误操作。

对于线路保护要对差动保护、距离保护、零序电流保护、电压互感器断线过流保护、重合闸后加速、弱馈进行功能校验；对于母线保护，要对母线差动保护、失灵保护、母联死区保护进行校验，母线差动保护、失灵保护要经过复合电压闭锁，注意验证复合电压闭锁功能。

严格校验保护回路和时间继电器，对于线路，时间一般设定为2 s，对于主变压器高压侧断路器，时间一般设定为0.5 s，防止时间继电器误整定或继电器损坏而导致线路故障时三相不一致保护误动作，进而导致线路重合闸不动作。例如某220 kV变电站某220 kV线路单相瞬时故障单跳后三相不一致保护随即动作，线路重合不成功，经检查三相不一致时间继电器失灵，整定值为2 s，但测试结果只有0.6 s，小于线路重合闸时间定值0.8 s，三跳后直接闭锁重合闸。

对于低气压闭锁重合闸、手跳闭锁重合闸、单重方式下三跳闭锁重合闸、母线保护跳闸接线路的TJR继电器闭锁重合闸，需注意的事项如下。

（1） 远跳：母线保护动作跳线路时启动远跳，要注意保护装置内部控制字“远跳经本地启动控制”的试验。

（2） 启动失灵：线路保护启动失灵送给母线保护装置，要认真核对母线保护装置针对各间隔内部配线的定义。

（3） 重合闸把手：重合闸把手一定要设置为外重合闸把手有效，方便运行人员投退重合闸。

（4） 软件版本检查：按照内蒙古电力（集团）有限责任公司下发的各类型装置软件版本要求核实。

（5） 备自投保护装置：要求正确选择备自投保护装置内部备自投的模式（分段自投、进线备投、主变压器备投），且保证带开关模拟传动正确。

变电站直流系统直流环路的检查，要求馈出网络应采用辐射状供电方式，严禁采用环状供电方式。验收时应该注意2套母线保护、2套主变压器保护之间的电源应该相互独立，认真核对图纸和现场接线，防止直流环网接地故障的发生^[5]。

直流系统的遥信应包括直流母线电压过高或者过低、直流母线接地、充电装置故障、直流绝缘监测装置故障、蓄电池熔断器熔断、交流电压异常等信号。遥测应包括直流母线电压及电流值、蓄电池组端电压值、蓄电池分组或单体蓄电池电压、充放电电流等参数。

2路交流输入电源要求具备自动切换功能。 4.3.2 防雷器

交、直流母线上要求配备相应电压等级的防雷器。

电池巡检仪二次配线要配有相应容量的熔断器。例如某变电站电池巡检仪二次配线绝缘短路，由于未配置熔断器，导致蓄电池组起火烧毁。

直流母线及各个支路的绝缘检查，用1000 V兆欧表测量，绝缘电阻要求不小于10 MΩ。

电池组充放电试验，对于额定电压为2 V的蓄电池，放电终止电压为1.8 V，3次充放电循环之内，蓄电池组容量达到额定容量的100%。

对于220 kV的系统，用25 kΩ的电阻做正、负极接地试验，可以测试直流绝缘监测装置能否发出告警信号。

直流空气开关的配置必须满足选择性要求，其级差为3—4级。直流空气开关应采用直流特性的空气开关，不能用交流特性的空气开关代替。

在变电站二次设备验收过程中发现并及时处理缺陷是设备投运后安全稳定运行的基础。对以往验收中存在的典型问题进行分析总结，针对不同设备厂家以及不同型号的设备提出注意事项，以避免同样的事故重复发生，提高系统供电可靠性。