淺談變電站旁路代供10 kV線路的兩種方式

張成

（云南電網有限責任公司玉溪供電局，云南 玉溪 653100）

0 前言

保護裝置升級改造等工作[1]。旁路代供10 kV線路的方式可分為不停電代供和短時停電代供。所謂不停電代供，是指將被代供間隔和旁路間隔合環后共同對被代供線路供電，然后再將被代供間隔停電（轉為冷備用或檢修），由旁路進行單供的方式；不停電代供又分為同一段母線上代供和不同段母線上代供兩種情況。所謂短時停電代供是指先將被代供線路短時停電后再用旁路迅速進行代供的方式；位于不同段母線的旁路代供才需要短時停電代供這種方式。

1 不停電方式的旁路代供

旁路代供是一種保證連續供電的倒閘操作方法，通過旁路代供可以做到被代供線路不停電或短時停電以完成被代供間隔的缺陷處理、

1.1 不停電代供的主要操作

不停電代供主要操作步驟如圖1所示，其中，調整旁路斷路器定值區的目的是防止代供后，保護定值不匹配，造成保護動作跳閘事故[2]。

圖1 不停電代供主要操作步驟圖

投入旁路斷路器保護且退出旁路斷路器重合閘是為了試充旁路母線有故障時，保護跳開旁路斷路器后不進行重合，不會對故障旁路母線造成二次沖擊[2]。對旁路母線進行試充，是為了檢驗旁路母線的良好性，只有旁母狀態良好方能進行下一步。之所以最后用旁路斷路器合環，而不是用被代供間隔旁母側隔離開關，是因為用隔離開關合環必須保證絕對的等電位操作，否則將產生電弧；而用斷路器可以滅弧，更加安全[3]。另外，還有一步重要的操作是檢查負荷分配正常。如果旁路負荷分配過低，很可能是因為旁母側隔離開關的接觸電阻過大；一旦單獨代供后可能燒壞隔離開關觸頭，嚴重時甚至會引發事故[4-5]。

1.2 同一段母線上的不停電代供

圖2 為某變電站10 kV正常運行方式的部分，10 kV水泥廠、火車站、煉鐵廠、軋鋼廠斷路器處于運行狀態，10 kV旁路斷路器在熱備用狀態，10 kV分段斷路器在熱備用狀態。若要代供10 kV煉鐵廠線路，由于煉鐵廠斷路器與旁路斷路器共同位于10 kVⅡ段母線上，旁路代供時采用不停電代供方式，具體的代供步驟如下：①調整旁路斷路器保護定值區與被代供斷路器一致；②投入旁路斷路器保護；③退出旁路斷路器重合閘；④合上旁路斷路器對旁母試充電；⑤試充電正常后，斷開旁路斷路器；⑥合上被代供線路旁母側隔離開關；⑦合上旁路斷路器進行合環；如圖3所示，此時，旁路斷路器和被代供斷路器共同對被代供線供電。⑧檢查負荷分配正常。⑨退出被代供斷路器重合閘，投入旁路斷路器重合閘。⑩將被代供斷路器轉冷備用或檢修。此時，被代供線路（煉鐵廠線）已由旁路斷路器進行代供。

圖2 某變電站10 kV部分正常運行方式

圖3 旁路代供不停電代供步驟圖

1.3 不同段母線上的不停電代供

進行旁路斷路器代供操作時，原則上旁路斷路器應與被代供斷路器在同一段母線上，若旁路斷路器與被代線路斷路器不在同一段母線上時，應檢查分段斷路器確在合閘位置[6]。

不同段母線上的旁路代供前，應將10 kV分段012斷路器由熱備用轉運行。之所以要求10 kV分段012斷路器在代供操作時保持運行狀態，是因為不停電的旁路代供時要求合環代供后（如圖4所示）方可將被代供間隔轉為冷備用或檢修，合環后可以保證將被代供間隔停電而被代供線路不停電，且能實現等電位操作，即使被代供斷路器斷開時處于“假分”狀態，拉開被代供斷路器兩側隔離開關時也是等電位操作，不會造成帶負荷拉開隔離開關，極大地保證了運行人員的人身安全、變電設備的安全以及電網的安全運行[7]。具體代供步驟類似同一段母線上的不停電代供，不再贅述。

圖4 不停電的旁路代供

2 短時停電方式的旁路代供

2.1 短時停電代供的主要操作

短時停電代供的主要步驟如圖5所示。其中，先將被代供斷路器轉為熱備用，最后才轉為冷備用或檢修；是為了縮短停電時間，快速將旁路斷路器合閘進行代供。

圖5 短時停電代供主要步驟圖

2.2 不同段母線上的短時停電代供

目前，110 kV變電站大多采用內橋接線方式，某變電站正常運行方式如圖6所示。進行不同段母線上的旁路代供時，要求10 kV分段斷路器保持運行狀態以實現合環等電位操作，但10 kV分段斷路器轉為運行必然造成兩臺變壓器低壓側并列運行，而變壓器低壓側并列運行之前，需先將變壓器高壓側并列，否則將因不滿足電磁環網，使得潮流轉移至并列運行的變壓器低壓側，系統無功功率損耗大增、電壓下降，可能導致兩側系統失去暫態穩定，發生電壓崩潰甚至功角失穩問題[8]；但有時并不允許上一級電網并列運行，導致變壓器低壓側不得并列運行，使得旁路代供時就無法使用正常的不停電代供方式進行[9-10]。

圖6 某變電站正常運行方式

此種情況下，進行旁路代供時需采用“短時停電”的方式進行旁路代供，即先將被代供線路停電后用旁路快速進行代供。參照圖2正常運行方式，同樣代供10 kV水泥廠線路時，具體步驟如下：①-⑥（同不停電代供步驟一致）；⑦斷開被代供斷路器；⑧合上旁路斷路器；此時，被代供線路已由旁路斷路器進行單供；⑨投入旁路斷路器重合閘；⑩將被代供斷路器轉冷備用或檢修。

3 代供時易發事故及處理措施

3.1 誤將兩臺主變低壓側并列

不同段母線上的不停電代供前，要求先合上10 kV分段斷路器將兩段母線并列。否則，在不停電進行代供時，將造成①擅自通過旁路母線將兩臺主變低壓側并列，產生嚴重后果；②被代供斷路器由熱備用轉冷備用拉開隔離開關時，若斷路器在“假分”狀態，將因不滿足等電位條件拉開隔離開關，對設備、人身造成極大的威脅。

處理措施：在與旁路斷路器位于不同母線上的10 kV線路旁母側隔離開關的五防合閘邏輯中，加入10 kV分段012斷路器的狀態判據；即增加“012合位”作為旁母側隔離開關合閘“與”邏輯的一個條件，分段斷路器在合閘狀態時，才能打開旁母側隔離開關的五防鎖進行旁路代供操作。

3.2 被代供線路過流保護誤動

2004年如皋變電站檢修完35 kV側出線斷路器后,在由旁路代供運行方式恢復到正常供電方式時所進行的倒閘操作過程中,根據不停電原則,在倒閘操作過程中會形成環網；此時若被代供線路負荷遠小于另一段母線負荷,則必然出現負荷轉供現象,致使流經被代供斷路器的電流遠大于正常情況下該線路可能出現的最大負荷電流,造成被代供斷路器過流保護誤動[11]。如皋變電站35 kV部分為單母分段接線，同樣這種誤動事故也可能會發生在10 kV部分的旁路代供中。

處理措施：①充分考慮代供過程中的運行方式，合理對線路斷路器的保護定值進行整定計算；②如果受到靈敏度的限制,不能提高保護定值,可以考慮在倒閘操作過程中,先退出被代供斷路器過流保護,待恢復原方式運行后,再把過流保護投入運行[11]。

4 結束語

對于10 kV部分有旁路母線的變電站，具體選擇何種方式進行旁路代供10 kV線路，取決于調度方式組選擇哪種電網運行方式，根據運行方式正確地選擇合適的旁路代供方式，可以做到不停電或短時停電開展檢修、保護裝置升級改造等工作，大大提高了電網的供電可靠性；但是，旁路代供的操作方法也是一種相對復雜的變電運行操作方法，不僅要考慮到電網運行方式的問題，還要研究繼電保護是否匹配[12]，所以我們要扎實掌握這種方法，在保證人員安全的同時，更好地運用于變電運行的日常工作中。