站用變系統缺陷分析及改進

王 穎

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518001）

2011年6月10日18時49分，110kV清林變電站#1站用變高壓側過流Ⅱ段保護動作，跳開#1站用變變高開關，6s后，交流380V備自投動作，#1站用變負荷轉#2站用變供，2s后，#2站用變高壓側過流Ⅱ段保護動作，跳開#2站用變變高開關。清林站全站失去站用電，嚴重威脅電網和設備的安全運行。

1 110kV清林站站用變系統簡介

110kV清林站的站用變系統（如圖1所示）由兩臺10kV站用變壓器組成，容量均為200kVA，分別掛在10kVⅠ段母線和ⅡB段母線上。站用變變低380V側采用單母線分段接線方式。全站的主變冷卻器電源、有載調壓電源、充電機電源、交流屏電源、消防泵電源等重要負荷均設雙電源，分別從兩段母線供電。照明、風機、空調、檢修電源等一般負荷是一個電源，負荷均勻分配在兩段母線上。

正常狀態下兩臺站用變各帶一段母線，當任何一臺變壓器故障或檢修，本段負荷通過備自投裝置ATS自動投切至另一臺站用變。

圖1 清林站站用變系統圖

事件發生前，清林站站用電系統運行情況是：ST1、ST2、1QF、2QF、3QF、4QF為合位，1ATS切在1QF位置，2ATS切在4QF位置，380V 1M由#1站用變供電，380V 2M由#2站用變供電。

2 問題分析

經現場檢查，清林站站用變跳閘是由室內空調故障引起的，即故障點在380V支路上（如圖1所示）。但380V支路故障引起站用變高壓開關ST1跳閘，380V備自投1ATS動作后投至另外一臺站用變，故障點未解除，導致另外一臺站用變高壓開關 ST2跳閘。

380V支路故障正確應該跳開離故障點最近的380V支路開關 1QF1。若 1QF1無法跳開，次之跳變低進線開關1QF。但此次1QF1、1QF都未跳開，直接越級跳開了站用變變高開關 ST1。而此時故障點未分離，備自投不應動作。因此，存在兩個問題，低壓分支開關與站用變變低開關、變高開關的整定配合問題，低壓備自投的閉鎖問題。

分析站用變系統的保護配置情況，發現對站用變系統的不平衡電流、單相接地故障，站用電系統缺乏零序保護。對于站用變系統的相間故障，站用變變高配置了速斷和過流保護，站用電系統支路開關配置了定時限和反時限過流保護，其他各級支路開關配置了反時限過流保護。站用電系統支路開關的定時限保護特性為額定電流的8倍，無法與站用變的過流保護配合。站用電系統的反時限保護與站用變過流保護之間在整定上難以實現嚴格的級差配合，容易造成保護失去選擇性。

站用電支路開關在站用電系統故障時未跳閘，也未能閉鎖 380V備自投，發現未有保護實現閉鎖380V備自投。

3 解決對策

3.1 加裝互感器、保護、壓板

在站用變變低側加裝A相、C相電流互感器和零序電流互感器，加裝過流定時限保護和零序保護，加裝保護動作出口跳站用電支路開關控制壓板。

3.2 整定配合問題

站用變系統加裝的過流定時限和零序過流保護，解決了站用變保護、站用電母線保護、站用電支路保護的開關級差配置問題，實現了三級開關定時限保護功能。

3.3 備自投閉鎖問題

正常供電方式時，#1站用變帶 380V 1M，#2站用變帶380V 2M。當380V 1M及支路側發生單相接地、相間短路等故障時，由保護動作出口同時斷開兩個站用電支路開關1QF、2QF，實現閉鎖380V備自投。

站用變檢修需帶路供電時，如#2站用變檢修，#1站用變同時帶380V 1M、2M。當380V母線及支路側發生單相接地、相間短路等故障時，由保護動作出口同時斷開由#1站用變供電的兩個支路開關1QF、3QF。

保護動作出口同時斷開主備供站用電支路開關以實現閉鎖380V備自投，通過設置控制壓板來實現。

4 結論

變電站站用變系統是保證變電站安全可靠運行的一個重要環節。一旦站用電系統出現問題，將直接影響變電站直流供電系統的穩定性及五防等系統的正常工作，也將直接或間接地影響變電站安全穩定運行，嚴重時會擴大事故范圍，造成故障停電，后果相當嚴重，但往往被忽視。以后我們要從設備與技術管理兩方面，將站用變保護和站用電系統作為一個有機整體進行技術研究和專業管理，來保證電力系統的安全運行。

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