110千伏内桥接线变电站变化方式下备自投调整方式的探讨

2019-10-21黄驾驾楼挺

中国电气工程学报 2019年10期

关键词：改进措施变电站

黄驾驾楼挺

摘要：本文分析了110千伏内桥接线变电站110千伏母分备自投的配置和动作逻辑，分析了运行方式对110千伏备自投装置动作过程及影响，最后提出相应的改进措施，为变电站的备自投装置运行等方面提供了一定的参考经验。

关键词：变电站; 备自投; 动作过程; 改进措施

1.引言

内桥接线变电站以其设备少、接线清晰、结构简单等优点，成为了110KV变电站的典型设计的主要方案。该接线变电站两回进线一供一备、两台主变压器（简称主变）运行的状态，并配有110千伏备用电源自动投入装置（简称备自投）以保证供电可靠性。

2.典型的110KV备自投装置逻辑动作条件

典型内桥接线变电所110KV备自投装置设有两段母线互为备用（分段自投方式）、两条进线互为备用（进线自投方式）的4种自适应方式。当110千伏工作电源失电后，备自投装置正确动作，隔离工作电源开关，备用电源开关投入，实现快速恢复供电。

内桥接线中， 110千伏母线保护属所连接的主变差动保护范围，未单独配置保护。当母线发生故障后，由对应主变差动保护跳开所连接的进线和母分断路器，完成对故障的隔离。

在完整的内桥接线情况下，以上的配置即可以确保故障能快速、可靠隔离，又利用备自投实现快速恢复送电，提高供电可靠性。

2.1备自投动作逻辑（分段自投方式）

图1为典型的内桥接线，当备自投为分段自投方式时，即Ⅰ母、Ⅱ母互为暗备用，开关3DL热备用，开关1DL 和2DL运行。

（ 1）充电条件：①无闭锁条件、放电条件;②Ⅰ母、Ⅱ母均为三相有压; ③1DL、2DL 均合位，3DL 分位;，所有充电条件均满足后经10s 的充电时间，备自投充上电。

（ 2）放电条件：①闭锁条件满足;②3DL 合上;③Ⅰ母、Ⅱ母均不满足三相有压条件;④1DL或2DL由人为（就地或远控）操作跳开;⑤1DL或2DL拒跳或者3DL拒合。延时15s 钟放电。

（ 3）動作过程：①Ⅰ母暗备用时，装置充好电后：Ⅱ母无压、Ⅰ母有压、进线2无电流，跳2DL。确认2DL跳开后，合3DL; ②Ⅱ母暗备用时，装置充好电后：Ⅰ母无压、Ⅱ母有压、进行1无电流，跳1DL。确认1DL 跳开后，合3DL。

2.2备自投动作逻辑（进线自投方式）

当备自投为进线自投方式时（以#2进线明备用为例），图1中开关2DL热备用，开关1DL 和3DL运行。

（ 1）充电条件： ①无闭锁条件、放电条件;②Ⅰ母、Ⅱ母均为三相有压; ③1DL、3DL 均合位，2DL 分位，所有充电条件均满足后经10s 的充电时间，备自投充上电。

（ 2）放电条件：①闭锁条件满足;②2DL 合上;③Ⅰ母、Ⅱ母均不满足三相有压条件;④1DL或3DL由人为（就地或远控）操作跳开;⑤1DL或3DL拒跳或者2DL拒合。延时15s 钟放电。

（ 3）动作过程：装置充好电后：Ⅰ母，Ⅱ母无压，进线1无电流，进线2线路有电压，跳1DL。确认1DL跳开后，合2DL。

3.一种变化方式下110千伏内桥接线变电站备自投方式分析

3.1系统的一次及二次状态

由于变电站建设将根据负荷情况分期开展及改造等工作需要，可能出现双回路进线单主变运行方式（如图2中A站所示），#1主变停役（或未投产），主变保护退出（包括110千伏后备保护和差动保护），#2主变正常运行，其余运行状态为图1中1DL 、3 DL运行，2 DL热备用，110千伏备自投投入，四种方式自适应。

3.2存在的问题

假设A站110千伏I段母线或线路1故障，由于A站的#1主变及#1主变保护退出运行，B站线路1保护动作，4DL跳闸并重合一次失败，A站全所失电。接着，A站内线路1无流，线路2有压，110千伏 I、Ⅱ母线无压，110千伏备自投动作，跳开1DL，确认1DL跳开后延时合上2DL，如果故障点在线路1上，故障则被隔离。如果故障在110千伏 I段母线上，则110k V备自投动作后，2DL合闸，B站线路2对故障点又冲击一次，5DL跳闸，再重合一次，重合失败，最后A站全停。

如果故障点是位于110千伏Ⅰ段母线上，原本可以由开关1DL（或4DL）和3DL隔离故障，当前则需要由B站的两只110kV开关（4DL、5DL）隔离，并且造成A站全停，扩大了停电范围。在整个过程中，多套保护及自动装置连续动作，任何一套装置拒动或者误动，都将造成更严重的后果，加剧电网风险。

4.改进措施

若这种变化方式需要运行较长时间，建议#1本体停役时，将110KV母分开关（3DL）改热备用，2DL改运行， 110KV备自投只投入分段自投方式中的对Ⅱ段自投一种方式。针对母线或者线路故障时，具体动作情况如下：

A站110千伏Ⅰ段母线或线路1故障时，B站线路1保护动作，4DL开关跳，重合不成， 110KV备自投只投入对Ⅱ段母线自投方式，因此备自投不动作。#2主变正常运行带全站负荷。

A站110千伏Ⅱ段母线故障时，B站线路2保护动作，5DL开关跳，重合不成，A站110KV备自投动作跳开2DL开关跳开，合上3DL，#2主变（第一套高后备电流采自线路2的线路CT）高后备动作，跳开3DL，A站全所失电。

A站110千伏线路2上故障，B站线路2保护动作，5DL开关跳，重合不成，A站110KV备自投动作跳开2DL开关跳开，合上3DL。故障被隔离。

数字式备用电源自动投切装置有“投入Ⅰ母备用自投”、“Ⅱ母备用自投”、“进线1备用自投”、“进线2备用自投”四个软压板。仅投入“Ⅱ母备用自投”软压板，理论上即可实现仅对II段自投的一种方式。

5.结论

在安排此种变化方式时，配合调整110KV备自投方式，可以避免多次对故障点冲击的危险，同时，并不降低“一供一备”的要求，提高自投成功率和供电可靠率，。

参考文献

[1]深圳南瑞科技有限公司，ISA-358G备用电源自动投入装置技术使用说明书. 深圳南瑞科技有限公司，2007.

[2]聂小勇. 110kV 内桥式备自投应用问题的分析与改进[J]. 广西电业，2009.