改進110 kV內橋接線一、二次設備配置的探討

2011-11-15 08:24:42周亞，文凡

浙江電力 2011年11期

周亞，文凡

（臨安市供電局，浙江臨安 311300）

隨著電網的不斷發展，110 kV線路已是輻射性供電的主要通道，110 kV變電站多數成為終端變電站，其一次主接線主要采取的是內橋接線方式。這種方式因一次接線簡單、經濟可靠，簡化了變電站的一、二次設備，縮減了變電站的占地面積，節約了建設投資，因此被廣泛用于110 kV終端變電站的110 kV主接線中。

在實際應用中，內橋接線因省略了主變的開關和獨立TA，主變的110 kV套管TA又無法滿足保護和計量的要求，這些特殊的原因使得內橋接線有了一些特殊的保護和計量配置。然而，也正因為這些特殊配置的存在，導致內橋接線在實際運行中有一些不足之處。給日常的運行管理、倒閘操作、一二次設備技術改造都帶來不便，存在安全隱患，有必要進一步優化。

1 內橋接線方式存在的問題

1.1 主變投切操作較復雜

在主變投切操作時需操作2臺開關且暫時停運一條線路，影響了電網的可靠性和安全性。

為了進一步說明問題，將全橋接線方式與內橋接線方式進行對照分析說明。全橋接線方式如圖1（a）所示，內橋接線方式如圖 1（b）所示。

從圖1中可以看出，全橋接線方式與內橋接線方式主要不同在于全橋接線方式中變壓器的高、低壓側都設置了開關而內橋接線方式中變壓器的高壓側沒有設置開關，僅僅設置了隔離開關G，使主變投切操作要復雜些。如變壓器T1需要檢修時，在全橋接線方式中的操作步驟為：順序拉開開關DL5與DL3及其兩側隔離開關；而在內橋接線方式中的操作步驟則為：順序拉開開關DL3，DL0，DL1及其兩側隔離開關，然后再拉開變壓器高壓側的隔離開關G1。從以上操作步驟可以看出，內橋接線方式的操作不如全橋接線方式的操作簡便。另外由于隔離開關的滅弧裝置非常簡單，不能帶負荷拉合變壓器，甚至也不能拉合空載的變壓器；必須要停運變壓器后才能拉合這個隔離開關，所以在運行操作中還要特別注意防止誤操作的問題。

圖1 全橋與內橋接線對比

1.2 主變差動保護范圍被擴大

如圖2所示，1號主變差動保護的差回路由1號線TA、橋開關TA、1號主變10 kV側TA構成，這種復雜的差接方式帶來了較多的缺點。

圖2 主變差動保護電流回路

（1）當線路TA和110 kV母線之間發生故障時，本應由上一級變電所的線路保護動作切除故障，若為瞬時故障即重合成功恢復送電。然而現在屬于主變差動保護的范圍，主變差動保護會瞬時動作跳開1號線路開關，造成1號主變停電。所以因內橋接線主變差動保護范圍擴大，一定程度上降低了電網的供電可靠率。

（2）一、二次運行方式對應要求高，一次運行方式改變后，二次也必須作相應的操作與之對應。例如：當1號線開關由運行改為檢修狀態，且1號主變需繼續運行時，運行人員首先需對一次設備進行操作，將1號線路開關改為檢修狀態；為防止檢修人員在檢修過程中涉及1號線路TA而影響1號主變差動保護的正常運行，運行人員還需分3步完成二次操作，即停用1號主變差動保護總出口壓板；短接1號線路差動TA的二次短路片；測量1號主變差動保護總出口壓板兩端確無電壓后，放上1號主變差動保護出口總壓板，以滿足一次運行方式的要求。

當一次設備復役時，也需進行以上類似的3步操作，且一次操作內容不同，二次操作內容也將不同，這些操作流程往往增加了運行人員誤操作的機率。

（3）主變的一次停復役操作，主保護（差動保護）需退出2次，使主變暫時處于無主保護的運行狀態，且主保護壓板的經常操作易留下因人為因素導致壓板接觸不良的隱患。

（4）主變高壓側無法配置計量裝置，使計量部門的關口電量只能通過2條線路的電量計算獲得，增加了計量誤差。

以上提到的問題主要是因為主變沒有保護用和計量用的TA所致。隨著科技的進步和廠家制造工藝的提高，從一些變壓器廠家提供的信息和有關單位實際運行情況看，主變110 kV套管TA已完全能滿足計量和保護的要求。因此隨著這些設備狀況的改善，有條件對內橋接線一、二次設備的配置作相應的改進，以完善內橋接線方式，使內橋接線在實際電網運行中發揮更好的作用。

2 改進措施探討

（1）取消110 kV進線的獨立TA，安裝滿足保護和計量要求的主變套管TA。確保一次設備的配置能滿足保護和計量的要求。

（2）改進差動保護高壓側的差接方式，利用主變110 kV套管TA與10 kV側TA差接構成差動回路（如圖3所示）。使得主變差動保護范圍在正常范圍內，一方面簡化了倒閘操作，杜絕誤操作事故的發生，另一方面有效提高了內橋接線的可靠性和安全性。

（3）增加110 kV橋開關電流保護。不過在實際運行中，110 kV母線的故障概率非常小，因此也可以不增加這套保護，這樣110 kV橋開關的獨立TA也可以取消。

圖3 改進的主變差動保護電流回路

（4）110 kV的計量點由原110 kV進線移到主變高壓側，取消進線開關電量數據的采集，使計量部門的關口電量能實時獲得，避免了通過2條線路的電量計算引起的計量誤差。

（5）改進110 kV三取二備用電源自投裝置的啟動條件，由原判“110 kV進線無流、母線無壓”改判“高低壓母線均無壓”為備用電源的啟動條件。

3 結語

通過改進不但避免了上述問題，大大提高了內橋接線在電網運行中可靠性性和安全性，還因為110 kV進線獨立TA的取消帶來了以下益處。

（1）110 kV設備區的縱向尺寸可以縮進2.5 m左右，使得110 kV內橋接線的總平布置更趨于緊湊合理。以110 kV平山變為例，可節約土地137.5 m2。在當今土地資源十分緊張的情況下，土地資源的節約更加符合“環境友好型、資源節約型”的電網建設理念。

（2）可節約工程的設備造價和建筑造價30余萬元，在市區經濟效益就更為明顯。

（3）可以大大減輕檢修人員對TA的日常油試、預試等維護工作，降低了生產維修費用，提高了可靠性。

（4）有效簡化了操作程序，縮短了操作時間，減少了運行人員和檢修人員誤操作的可能。

（5）電量關口計量更為合理、準確。