淺析110kV備自投及主變過載聯切裝置的應用

摘 要：電力自動裝置可防止和終止已開始發生的足以引起部分或大面積停電的系統事故，本文闡述了110kV備自投及主變過載聯切裝置的原理，以及應用中的運行工況的分析，并結合實際，提出了相應的建議。

關鍵詞：自動裝置；備自投；主變過載聯切

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0048-01

近年來，變壓器的事故次數逐年上升，在一些有三臺主變運行的220kV變電站，其中有兩臺主變運行于正母，一臺主變運行于副母，其中壓側為分列運行方式，若當某一臺220kV變壓器因內部故障或者其它原因被切除，有可能導致110kV側無壓或主變的過載。因此采用一套微機型安全自動裝置，把備自投功能和主變過載聯切功能有機的結合起來，同時滿足備投與主變過負荷聯切，保證主變及系統的穩定運行。

一、110kV備自投及主變過載聯切裝置

正常運行時方式：1、3#主變正母運行，2#主變副母運行，110kV母聯熱備用。當一臺主變發生故障，主變三側開關跳閘后，110kV備自投動作，合上110kV母聯開關，由非故障主變承擔全所負荷，此時，非故障主變可能會過載運行，當過負荷達到定值時，主變過載聯切動作，延時切除部分負荷，保證非故障主變安全運行。裝置邏輯中分2個部分：110kV備自投功能和主變過載切負荷功能。這兩套保護通過一定的邏輯關系，結合成一套保護裝置，這兩個功能即能共同運行，又能單獨運行。

（一）備自投工作原理

1.備自投的充電條件：（1）#1主變或#3主變運行；（2）#2主變運行；（3）110kV母聯開關在分位；（4）110kV兩段母線均有壓。同時滿足以上四個條件后，經備自投充電時間后充電完成。

2.備自投的放電條件：（1）110kV兩段母線均無壓，延時15s放電；（2）110kV母聯開關在合位；（3）手跳主變高壓側和中壓側開關；（4）其他外部閉鎖信號；（5）退出合母聯功能硬壓板或軟壓板。滿足以上任一條件，備自投裝置即完成放電。

3.備自投的動作過程：主變跳閘狀況下110kV備自投動作過程分以下三種方式。

方式1：三臺主變均運行，正母運行的1#、3#主變有且僅有一臺主變高壓側跳閘時，經一定延時跳開該主變的中壓側開關，再經一定的延時合110kV母聯開關；

方式2：三臺主變均運行，正母運行的1#、3#主變同時跳閘時，經一定延時跳開1#、3#主變的中壓側開關，若110kV正母電壓低于無壓門檻，110kV副母電壓高于有壓門檻，再經一定的延時合110kV母聯開關；

方式3：三臺主變均運行，副母運行的2#主變跳閘時，經一定延時跳開2#主變的中壓側開關，若110kV副母電壓低于無壓門檻，110kV正母電壓高于有壓門檻，再經一定的延時合110kV母聯開關。

（二）主變過載聯切裝置工作原理

在充分保證變壓器安全運行的前提下，為了將負荷損失控制到最小的范圍，將每臺主變過負荷聯切的動作分為5級，總共驅動8輪出口繼電器。任一級過負荷聯切動作后都可以順序從第1輪到第8輪驅動出口繼電器，直至本級電流返回，這樣能夠保證切除的負荷量最少。各輪之間的間隔時間為固定值。只有在母聯開關在合位并且有主變跳閘的情況下才允許剩余主變過載動作，這樣不盡給整定定值帶來了方便，也不會導致裝置過載誤切負荷；以某變電所為例：（第一級135MW、第二級165MW、第三級200MW、第四級235MW、第五級270MW），總共驅動8輪出口繼電器分六輪跳閘，第七、八輪停用。任一級過負荷聯切動作后都可以順序從第1輪到第8輪驅動出口繼電器，直至本級電流返回，這樣能夠保證切除的負荷量最少。各輪之間的間隔時間固定為0.1S。

二、裝置實際應用中的運行工況分析

在實際運行中，經常要遇到110kV母聯開關冷備用或檢修的狀態，通過某一間隔正付母線閘刀硬連接，此時，若沒有此壓板，邏輯回路中會判斷110kV母聯TWJ為1位，主變過載聯切裝置就不會動作，因此，考慮到運行的實際情況，在二次回路中加裝了一塊“單母投入壓板”，此壓板與110kV母聯TWJ=0回路并聯，當母線硬連接運行或單母運行時時，在備自投退出運行的情況下，放上此壓板，TWJ=0，主變過載聯切保護仍能單獨投入運行，發揮主變過負荷聯切功能。

某220kV變電所，在實際運行中，曾發生過一次誤動現象，當時110kV線路發生故障時，此故障線路開關跳開后主變過載聯切動作，跳開了110kV某一線路開關。通過分析，是由于110kV線路故障時造成主變功率突變，啟動了主變過載聯切裝置。而后對此套保護進行了版本升級，在主變過載聯切啟動回路中增加了一個功率方向的判別條件。啟動條件變為功率突變量加功率方向，可以有效的防止此類現象的再次發生。

三、旁路代時依然發揮備自投功能的一些建議

當接線方式為雙母帶旁母接線時，任一臺主變220kV開關在220kV旁路開關代之運行時，本裝置要求退出運行。在實際運行中，出現220kV旁路開關代主變開關運行的情況還是較多的。因此，在原有的KK串接回路（1KK-220kV控制開關、2KK-110kV控制開關）的17、19接點串接回路中增加2塊壓板，1LP1，2LP1。并聯上旁路開關的控制開關KK的17、19接點的串接回路（1KKP-220kV旁路控制開關、2KKP-110kV旁路控制開關）及1LP2，2LP2。1KK，2KK的接點在開關手動合閘后位置接通，手動分閘后位置斷開。（圖1）

方式一：正常運行，主變高中壓開關運行。1LP2，2LP2壓板取下，1LP1，2LP1放上。回路1-2-3通，裝置投入運行；

方式二：220kV旁路開關代主變220kV開關運行。1LP1，2LP2取下；1LP2，2LP1放上。回路4-5-2-3通，裝置投入運行；

四、結束語

110kV備自投及主變過載聯切裝置是一套適合于特殊運行的裝置，在變電運行中，設備運行的好壞，除了依賴系統本身可靠性、先進性外，與各種外設及回路的接口以及一些現場實際問題的合理解決密切相關，在運行實踐中應進行相應功能擴充，滿足現場需求。

[作者簡介]朱一帆（1986-），男，助理工程師，本科，學士學位，研究方向：變電運維正值、電氣工程。