黄鑫

（国网南昌供电公司，江西 南昌 330069）

备用电源自动投入（简称备自投）是提高供电可靠性的一种有效手段，适用于具备两路及以上电源的接线方式，因此，在供电可靠性要求较高的地区广泛建设两路电源供电的单母分段或内桥接线的变电站。但因线路走廊、土地资源等因素影响，早期电网建设时往往采用由1个220kV变电站送出的同杆并架或同沟敷设的双路电源来提高所接带110kV变电站的供电可靠性，该类供电方式虽然可以确保当一路电源失压时通过备自投自动将失压部分转供至另一路正常电源供电，但受到外破导致两路电源同停的风险巨大，且当一路电源故障时，经常由于安全距离不足导致需要另一路电源陪停才可消缺，大大降低了该变电站的供电可靠性。

将110kV变电站串接在2座220kV变电站中间，形成“手拉手”式闭环连线开环运行的网架结构，再装设区域备自投，可以很好地兼顾电网投资与供电可靠性。对于已经采用双路电源同杆并架或同沟敷设供电的110kV变电站，将由不同220kV变电站供电的110kV变电站进行单回联络形成多回进线的串接方式是实现双电源供电的最优方式，但当前诸多文献提出的区域备自投并不适用于此类接线方式。为此，笔者针对南昌电网实际情况，针对该类接线方式下的各类运行方式提出了多模式自适应新型区域备自投动作方案。

1 多回进线串接方式

110kV变电站1、2分别由不同220kV变电站送出的进线1、2进行供电，通过联络线对接形成了多回进线串接方式，如图1所示。图中的PT表示电压互感器，DL表示断路器。

图1 多回进线串接方式

考虑不能长期电磁环网运行，联络线与同一段段母线的进线不同时运行。考虑实时监测联络线运行情况，联络线始终保持带电运行。按照电网生产实际运行情况，该类主接线方式的变电站运行方式分为正常方式和检修方式2类。

1.1 正常方式

正常方式为110kV变电站的两回进线为主供电源，联络线处于送电空载状态，分段开关处于热备用状态，按照联络线开关状态分为2种，如图2所示。

图2 2种正常方式

1.2 检修方式

检修方式仅考虑一回进线处于检修即N-1方式，此时，变电站全站由另一回进线供电或由另一回进线与联络线共同供电，不考虑两回进线同时检修时全站由联络线供电的运行方式，共有5种运行方式，如图3所示。

图3 5种检修方式

2 备自投动作方案

2.1 备投通信方式

由于目前110kV线路光纤保护的广泛投入，区域备自投之间的信息传输可以依靠光纤通道，光纤通信具备无误差、传输速度快、传输容量大且不受外界电磁干扰等多方面优势，因此，采用光钎通信是站间区域备自投的最佳通信方式。

2.2 备投运行方式

按照2种正常方式和5种检修方式，将变电站1、2进行方式组合，共计7×7=49种组合方式，排除联络线停运、进线与联络线同时运行以及变电站未正常供电的组合方式后，符合电网实际运行的备自投适用运行方式共计有24种，远远多于常规“手拉手”式的6种运行方式，具体运行方式组合，如表1所示。

表1 运行方式组合图

2.3 备投启动模式

备自投启动模式分为就地分段备自投模式以及区域备自投模式，根据不同运行方式下的不同跳闸情况自适应启动相应模式。对于正常方式，一回进线跳闸，优先启动就地分段备自投模式，若就地分段备自投动作不成功，再启动区域备自投模式。对于各类检修方式，自适应启动就地分段备自投模式或区域备自投模式。

设置7种备投方式的软压板进行方式的投退，以便开展相关的传动、调整和检修等工作。引入母线PT三相电压用于有压、无压判别，引入进线、联络线三相电流防止母线PT故障造成备投误动作。引入各开关的跳闸位置接点作为运行方式的判别，引入各开关的合后位置信号作为各种运行方式下的手跳闭锁。区域备自投模式的充放电条件如下：

充电条件：（1）母线1、2均三相有压；（2）联络线、对侧母线2有压；（3）开关状态满足相应备投方式。

放电条件：（1）联络线、对侧母线2不满足有压条件；（2）断路器拒跳或位置异常；（3）开关状态不满足相应备投方式；（4）没有跳闸出口时，开关合后位置继电器为0；（5）备自投方式的控制字或压板退出；（6）备自投动作；（7）闭锁备自投；（8）通道正常时，收到对侧闭锁区域备自投信号。

就地分段备自投模式充电条件不考第2点，放电条件不考虑第1、8点，其他与区域备自投模式相同。当所有充电条件均满足且所有放电条件均不满足备自投经延时充电，任一放电条件满足备自投经延时放电。

2.4 备投动作策略

以变电站1为例，对其在2种正常方式和5种检修方式下的动作过程进行详细说明。

2.4.1 正常方式1

（1）当进线1跳闸，检测进线1无流、母线1无压、进线2有流、母线2有压，启动就地分段备自投模式，跳开DL1开关，延时合上分段DL3开关。（2）当进线2跳闸，检测进线2无流、母线2无压、进线1有流、母线1有压，启动就地分段备自投模式，跳开DL2开关，延时合上分段DL3开关。当备自投发出合闸命令后，检测DL3开关在分位、母线2无压、对侧母线2有压、对侧DL4开关在合位，启动区域备自投动作模式，延时合上DL4开关。（3）当进线1、2同跳，检测进线1无流、母线1无压、进线2无流、母线2无压、对侧母线2有压、对侧DL4开关在合位，启动区域备自投模式，跳开DL1、DL2，延时合上DL4开关。

2.4.2 正常方式2

（1）当进线1跳闸，检测进线1无流、母线1无压、进线2有流、母线2有压，启动就地分段备自投模式，跳开DL1开关，延时合上分段DL3开关。（2）当进线2跳闸，检测进线2无流、母线2无压、进线1有流、母线1有压，启动就地分段备自投模式，跳开DL2开关，延时合上分段DL3开关。当备自投发出合闸命令后，检测DL3开关在分位、母线2无压、对侧母线2有压、DL4开关在合位，启动区域备自投动作模式，延时合上对侧DL4开关。（3）当进线1、2同跳，检测进线1无流、母线1无压、进线2无流、母线2无压、对侧母线2有压、DL4开关在合位，启动区域备自投模式，跳开DL1、DL2，延时合上对侧DL4开关。

2.4.3 检修方式1

当进线2跳闸，检测进线2无流、母线1无压、母线2无压、对侧母线2有压、对侧DL4开关合位，启动区域备自投模式，跳开DL2开关，延时合上DL4开关。

2.4.4 检修方式2

当进线2跳闸，检测进线2无流、母线1无压、母线2无压、对侧母线2有压、对侧DL4开关分位，启动区域备自投模式，跳开DL2开关，延时合上对侧DL4开关。

2.4.5 检修方式3

当进线1跳闸，检测进线1无流、母线1无压、母线2无压、对侧母线2有压、对侧DL4开关合位，启动区域备自投模式，跳开DL1开关，延时合上DL4开关。

2.4.6 检修方式4

当进线1跳闸，检测进线1无流、母线1无压、母线2无压、对侧母线2有压、对侧DL4开关分位，启动区域备自投模式，跳开DL1开关，延时合上对侧DL4开关。

2.4.7 检修方式5

（1）当进线1跳闸，检测进线1无流、母线1无压、联络线有流、母线2有压，启动就地分段备自投模式，跳开DL1开关，延时合上分段DL3开关。

（2）联络线跳闸，检测联络线无流、母线2无压、进线1有流、母线1有压，启动就地分段备自投模式，跳开DL1开关，延时合上分段DL3开关。

（3）当进线1、联络线同跳，检测进线1无流、联络2无流、母线1无压、母线2无压，备自投不启动。

3 结语

本文针对当前提出的区域备自投无法适用的多回进线串接的接线方式，全面列举了该类接线方式下符合电网生产实际的运行方式，提出了不同运行方式下备自投不同优先级的启动模式，针对各类运行方式逐一探讨了备自投的动作策略，极大地提高了正常运行方式的供电可靠性，有效地保障了各类检修方式的供电可靠性，较当前提出的区域备自投适用性更广泛，具有较好的工程应用价值和推广价值。