110千伏內橋接線變電站變化方式下備自投調整方式的探討

黃駕駕 樓挺

摘要： 本文分析了110千伏內橋接線變電站110千伏母分備自投的配置和動作邏輯，分析了運行方式對110千伏備自投裝置動作過程及影響，最后提出相應的改進措施，為變電站的備自投裝置運行等方面提供了一定的參考經驗。

關鍵詞： 變電站; 備自投; 動作過程; 改進措施

1.引言

內橋接線變電站以其設備少、接線清晰、結構簡單等優點，成為了110KV變電站的典型設計的主要方案。該接線變電站兩回進線一供一備、兩臺主變壓器（簡稱主變）運行的狀態， 并配有110千伏備用電源自動投入裝置（簡稱備自投）以保證供電可靠性。

2.典型的110KV備自投裝置邏輯動作條件

典型內橋接線變電所110KV備自投裝置設有兩段母線互為備用（分段自投方式）、兩條進線互為備用（進線自投方式）的4種自適應方式。當110千伏工作電源失電后，備自投裝置正確動作，隔離工作電源開關，備用電源開關投入，實現快速恢復供電。

內橋接線中， 110千伏母線保護屬所連接的主變差動保護范圍，未單獨配置保護。當母線發生故障后， 由對應主變差動保護跳開所連接的進線和母分斷路器，完成對故障的隔離。

在完整的內橋接線情況下，以上的配置即可以確保故障能快速、可靠隔離，又利用備自投實現快速恢復送電，提高供電可靠性。

2.1備自投動作邏輯（分段自投方式）

圖1為典型的內橋接線，當備自投為分段自投方式時，即Ⅰ母、Ⅱ母互為暗備用，開關3DL熱備用，開關1DL 和2DL運行。

（ 1） 充電條件：①無閉鎖條件、放電條件;②Ⅰ母、Ⅱ母均為三相有壓; ③1DL、2DL 均合位，3DL 分位;，所有充電條件均滿足后經10s 的充電時間，備自投充上電。

（ 2） 放電條件：①閉鎖條件滿足;②3DL 合上;③Ⅰ母、Ⅱ母均不滿足三相有壓條件;④1DL或2DL由人為（就地或遠控）操作跳開;⑤1DL或2DL拒跳或者3DL拒合。延時15s 鐘放電。

（ 3） 動作過程：①Ⅰ母暗備用時，裝置充好電后：Ⅱ母無壓、Ⅰ母有壓、進線2無電流，跳2DL。確認2DL跳開后，合3DL; ②Ⅱ母暗備用時，裝置充好電后：Ⅰ母無壓、Ⅱ母有壓、進行1無電流，跳1DL。確認1DL 跳開后，合3DL。

2.2備自投動作邏輯（進線自投方式）

當備自投為進線自投方式時（以#2進線明備用為例），圖1中開關2DL熱備用，開關1DL 和3DL運行。

（ 1） 充電條件： ①無閉鎖條件、放電條件;②Ⅰ母、Ⅱ母均為三相有壓; ③1DL、3DL 均合位，2DL 分位，所有充電條件均滿足后經10s 的充電時間，備自投充上電。

（ 2） 放電條件：①閉鎖條件滿足;②2DL 合上;③Ⅰ母、Ⅱ母均不滿足三相有壓條件;④1DL或3DL由人為（就地或遠控）操作跳開;⑤1DL或3DL拒跳或者2DL拒合。延時15s 鐘放電。

（ 3） 動作過程：裝置充好電后：Ⅰ母，Ⅱ母無壓，進線1無電流，進線2線路有電壓，跳1DL。確認1DL跳開后，合2DL。

3.一種變化方式下110千伏內橋接線變電站備自投方式分析

3.1系統的一次及二次狀態

由于變電站建設將根據負荷情況分期開展及改造等工作需要，可能出現雙回路進線單主變運行方式（如圖2中A站所示），#1主變停役（或未投產），主變保護退出（包括110千伏后備保護和差動保護），#2主變正常運行，其余運行狀態為圖1中1DL 、3 DL運行，2 DL熱備用，110千伏備自投投入，四種方式自適應。

3.2存在的問題

假設A站110千伏I段母線或線路1故障，由于A站的#1主變及#1主變保護退出運行，B站線路1保護動作，4DL跳閘并重合一次失敗，A站全所失電。接著，A站內線路1無流，線路2有壓，110千伏 I、Ⅱ母線無壓，110千伏備自投動作，跳開1DL，確認1DL跳開后延時合上2DL，如果故障點在線路1上，故障則被隔離。如果故障在110千伏 I段母線上，則110k V備自投動作后，2DL合閘，B站線路2對故障點又沖擊一次，5DL跳閘，再重合一次，重合失敗，最后A站全停。

如果故障點是位于110千伏Ⅰ段母線上，原本可以由開關1DL（或4DL）和3DL隔離故障，當前則需要由B站的兩只110kV開關（4DL、5DL）隔離，并且造成A站全停，擴大了停電范圍。在整個過程中，多套保護及自動裝置連續動作，任何一套裝置拒動或者誤動，都將造成更嚴重的后果，加劇電網風險。

4.改進措施

若這種變化方式需要運行較長時間，建議#1本體停役時，將110KV母分開關（3DL）改熱備用，2DL改運行， 110KV備自投只投入分段自投方式中的對Ⅱ段自投一種方式。針對母線或者線路故障時，具體動作情況如下：

A站110千伏Ⅰ段母線或線路1故障時，B站線路1保護動作，4DL開關跳，重合不成， 110KV備自投只投入對Ⅱ段母線自投方式，因此備自投不動作。#2主變正常運行帶全站負荷。

A站110千伏Ⅱ段母線故障時，B站線路2保護動作，5DL開關跳，重合不成，A站110KV備自投動作跳開2DL開關跳開， 合上3DL，#2主變（第一套高后備電流采自線路2的線路CT）高后備動作，跳開3DL，A站全所失電。

A站110千伏線路2上故障，B站線路2保護動作，5DL開關跳，重合不成，A站110KV備自投動作跳開2DL開關跳開， 合上3DL。故障被隔離。

數字式備用電源自動投切裝置有“投入Ⅰ母備用自投”、“Ⅱ母備用自投”、“進線1備用自投”、“進線2備用自投”四個軟壓板。僅投入“Ⅱ母備用自投”軟壓板，理論上即可實現僅對II段自投的一種方式。

5.結論

在安排此種變化方式時，配合調整110KV備自投方式，可以避免多次對故障點沖擊的危險，同時，并不降低“一供一備”的要求，提高自投成功率和供電可靠率，。

參考文獻

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