淺談110kV鴻橋變主接線方式和備自投

曹偉杰，陶天祎

（國網無錫供電公司，江蘇 無錫 214000）

1 鴻橋變主接線方式

110kV鴻橋變電站是一座半戶內布置變電站。目前擁有主變壓器2臺，總容量80MVA；110kV采用敞開式常規設備，進線2回，開關3臺，采用內橋接線方式；10kV采用金屬鎧裝中置柜設備，線路24回，開關31臺，電容器2組，接地變2組，采用單母分段接線方式。10kV系統采用消弧線圈接地方式。

圖1 鴻橋110kV變電站1次主接線圖

由圖1可以看出，鴻橋110kV變電站110kV系統：采用內橋接線方式，鴻梁771線供1號主變，鴻舜717線供2號主變。110kV分段開關熱備用，備自投啟用。10kV系統：1號主變101開關供10kVI段母線，2號主變102開關供10kVII段母線，10kV分段開關熱備用，備自投啟用。10kV1號接地變接在10kVI段母線上，10kV2號接地變接在10kVII段母線上。

運行方式：如圖1所示，110kV部分：110kV鴻舜717受電送110kVII段母線，供2號主變、經102開關供10kVII段母線。110kV鴻梁771受電送110kVI段母線、供1號主變，經101開關供10kVI段母線。110kV分段710開關熱備用，保護停用，備自投啟用。10kV部分：10kVI段母線送各出線，10kV2段母線送個出現，10kVI-II段分段110開關熱備用，保護停用，備自投啟用。

1.1 主接線分析

110kV側：鴻橋變電站有主變壓器2臺，進線2回，因此可采用橋型接線，而橋型接線分為內橋和外橋兩種。

內橋接線，橋連斷路器QF3在QF1、QF2的變壓器側。其特點是其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡單，以線路1檢修為例，只需將QF1及其兩側隔離開關拉開，兩臺主變和線路2不受影響。而當變壓器投切或故障時，將會造成一回路短時停運，同樣以主變1切除為例，則需斷開QF1，QF3和QS1。因此得出，內橋接線適用于輸電線路較長或變壓器不需經常投切的情況。而外橋接線則反之，在此不再贅述。10kV側采用單母分段接線。單母分段接線提高了線路的可靠性與靈活性，兩母線段可并列運行（分段斷路器接通）也可分裂運行（分段斷路器斷開）。在10kV配電裝置中，出線回路為6回及以上時一般均采用單母分段接線方式。

2 備自投裝置和運行方式分析

2.1 備自投裝置概述

備自投裝置是當工作電源因故障被斷開以后，能迅速自動的將備用電源或備用設備投入工作，使用戶不至于停電的一種裝置。備自投裝置主要應用于110kV及以下的中、低壓配電系統中，其接線方式主要有三種：低壓母線分段斷路器自投；內橋斷路器自投；線路備用自投。

2.2 110kV鴻橋變電站備自投裝置分析

110kV備自投：本站110kV710開關配置了國電南京自動化股份有限公司的PSP 691數字式備用電源自投裝置，安裝在110kV分段開關保護測控屏上。如圖2所示，即鴻梁線和鴻舜線分別運行，鴻梁線帶高壓側I母，鴻舜線帶高壓側II母，771,717在合位（圖中黑色所示），710在分位（圖中白色所示），兩條電源進線互為備用，選擇內橋斷路器自投方案。

圖2 鴻橋變110kV側備自投配置

備自投裝置可以通過邏輯判斷來實現只動作一次的要求，為了便于理解廣泛采用“充放電”來模擬這種功能。備自投裝置滿足啟動的邏輯條件，應理解為充電條件滿足；延時啟動的時間應理解為“充電時間”，“充電時間”到了就完成了全部準備工作；當備自投裝置動作或者任何一個閉鎖及退出備用電源自投條件存在時，立即瞬時完成“放電”。“放電”就是模擬閉鎖備用電源自投裝置，放電后不會發生備自投裝置的第二次動作。

鴻橋變110kV側充電條件：110kVI段、II段母線均三相有壓；771/717開關合位，710開關分位，經10秒充電完成。

備自投正常充電完成后，當110kVII段母線失卻電壓，110kVI段母線有電壓，鴻舜717線路無電流，備自投動作，延時5秒跳717開關，再延時0.5秒合110kV分段開關。同樣，當110kVI段母線失壓時動作過程類似。

閉鎖條件：所接兩臺主變高后備、差動、非電量保護動作；所接兩路110kV側進線開關及分段開關遙控及手動分閘，備自投停啟用開關切至停用位置。滿足其中任一條件，備自投閉鎖。

10kV側備自投：本站同樣配置了國電南京自動化股份有限公司的PSP 691數字式備自投裝置，安裝在10kVI-II分段開關柜上。本站10kV備自投選用10kV分段開關備投，如圖3所示。

圖3 鴻橋變10kV側備自投配置

備自投裝置充電條件：10kVI段、II段母線均三相有壓；101、102開關合位，110開關分位，經10秒充電完成；備自投正常充電完成后，當10kVII段母線失卻電壓，10kVI段母線有電壓，2號主變10kV側102開關無電流，備自投動作，延時7秒跳2號主變10kV側102開關，再延時0.5秒合10kV分段開關。同樣，當10kVI段母線失壓時動作過程類似。

低備投閉鎖條件：所接兩臺主變低后備保護動作；所接兩臺主變10kV側開關及分段開關遙控及手動分閘；閉鎖備自投壓板投入；滿足其中任一條件，備自投閉鎖。

綜上，當1號主變差動/高后備/非電量保護動作，跳開771、710、101開關，同時開入備自投總閉鎖端子，對110kV進線及橋備自投裝置放電，閉鎖了橋710開關備自投，有效地避免了系統向故障點的再次沖擊，保證了2號主變及其負荷的正常運行。當2號主變差動/高后備/非電量保護動作時，分析同上，能避免自投到故障點。而對于低備投，當主變低后備保護動作后，可以判定母線或出現一定發生了故障，因此可靠閉鎖低備投，避免了自投到故障點。

2.3 多級備自投動作時間整定

下一級自投動作跳運行斷路器時間≥Δt+上一級自投跳合閘時間。

一般上一級系統故障引起的失壓面較大，可能啟動下一級的多套自投，如下一級動作快于上一級，將使負荷頻繁轉移。在備自投動作的邏輯方案已選定的條件下，多級備自投定值要按確保上級備自投動作領先于下級備自投、下級備自投作為上級備自投后備的原則整定，以保證備自投動作的一致性。

以鴻橋變兩級備自投的時間定值為例，若110kV側備投跳771、717的時間均整定為5秒，合母聯710開關的時間整定為0.5秒，整套備自投動作時間（忽略開關動作固有時間）約5.5秒。而10kV側備投跳低壓側開關的時間均整定為7.0秒，加上合母聯110的時間為0.5秒，整套備自投動作時間（忽略開關動作固有時間）約7.5秒，下級動作時間遠大于上級動作時間，保證了上、下級備自投的正確性及可靠性。

3 結語

本文主要對110kV鴻橋變采用內橋接線方式進行了分析，對內外橋兩種接線方式的優缺點進行了對比，鴻橋變內橋接線適用于輸電線路較長或變壓器不需經常投切的情況。另外對鴻橋變的高低備投方案進行了分析，特別對高低備投的配合情況進行了整定分析，得出了兩級備投的整定時間差。