擴大外橋式接線改建工程相關問題分析

王亞洲，官金興

(南京供電公司，江蘇南京210019)

近年來，隨著地方經濟的不斷發展，用電負荷不斷攀升，為滿足負荷增長的需要，改善電網網架結構，提高供電質量和供電可靠率，變電站的改、擴建工程越來越多。改、擴建工程時間緊、任務重并涉及到運行設備，生產運行人員需詳細了解施工計劃、細節，清楚工程的特點，特別要清楚相關的二次回路變動及其原因，這樣才能保證工程驗收到位。110 kV變電站作為聯接輸電網與配電網的重要橋梁，其一次接線方式主要有單母線、單母分段、雙母線、橋接線以及線變組接線等，擴大外橋式接線應用較少，正因為其接線復雜、二次配合回路較多，對此類的改建工程應尤為重視。

1 擴大外橋式接線改建工程設備變動情況

以集慶變為例，110 kV擴大外橋式接線變電站如圖1所示，110 kV為3段母線，110 kV進線接在Ⅰ、Ⅱ段母線上，3段母線之間分別有710、730 2臺分段開關。10 kV為4段母線，3臺主變低壓側分別接在對應母線上，710、730、110、120開關配置備自投裝置。

圖1 擴大外橋式接線方式變電站

由于工程需要，將3號主變拆除，相應的一次、二次設備進行調整。一次方面，有2種拆除方案，方案一：僅將3號主變及高、低壓側設備拆除，一次接線方式變成外橋式接線。方案二：拆除3號主變及高、低側設備及110 kV分段，一次接線方式變成線變組接線。

根據一次調整，二次方面主要工作為：將3號主變保護測控裝置及710、730、110、120開關備自投裝置退出運行，新配置103B開關（103A、103B開關任一開關配置備自投均可，文中假定103B開關配置備自投裝置，后同）備自投及保護測控裝置，完善1號、2號主變低后備跳103A（或103B）開關回路，根據接地變接地方式完善10 kV消弧線圈控制裝置二次回路。

該集慶變工程中一次拆除采取方案二，二次方面在103B開關上配置備自投裝置。

2 一次和二次相關問題分析

2.1 110 kV分段開關拆除問題

3號主變拆除，110 kV接線方式是改為橋式接線還是線變組接線，主要從以下幾個方面進行比較。

（1）運行可靠性方面，在110 kV進線或主變故障時，2種接線方式均能依靠10 kV備自投動作，由另一臺主變供電，兩者沒有區別。（2）運行靈活性方面，正常方式下，兩者無區別。當110 kV進線1、2號主變或110 kV進線2、1號主變同時故障或檢修時，橋式接線可通過110 kV進線2、1號主變或110 kV進線1、2號主變對10 kV供電，線變組接線則無法達到此要求，靈活性方面橋式接線優于線變組接線。（3）經濟性方面，由于是改建工程，沒有新增設備，兩者相差不大。（4）工程量方面，如果拆除分段開關，還涉及到分段開關與110 kV進線刀閘、主變高壓側刀閘的相關五防閉鎖問題，相對而言線變組接線工作量稍大。

綜上所述，在110 kV分段沒有另作他用的前提下，可保留分段開關，形成橋式接線。而集慶變工程在該區域內網絡結構比較完善的基礎上著重考慮了施工進度及工作量的因素，拆除了110 kV分段開關，形成了線變組接線。

2.2 110 kV分段開關備自投配置問題

如果改為橋式接線，在10 kV側備自投完備的情況下，考慮到配置110 kV分段開關備自投需要重新購置設備以及工作量和施工安全性等因素，可以考慮110 kV分段開關不配置備自投裝置。

2.3 10 kV分段開關103B備自投裝置電壓問題

3號主變拆除后2臺主變帶10 kV四段母線，取消了110、120開關的備自投，103B開關配置備自投裝置，其交流電壓應結合主變低后備跳閘整定統一考慮。正常運行方式時，2臺主變分列運行，每臺主變各帶兩段母線運行，如圖2中所示，110、120、103A開關運行，103B開關熱備用，10 kVⅠ、Ⅲ段母線在1號主變低后備保護范圍內。

圖2 正常運行方式

根據主變低后備保護整定原則[1]，低后備保護動作應先跳分段開關，再跳本側開關。由于主變低壓則同時帶兩段母線，以1號主變為例，考慮到在10 kVⅢ段母線故障時僅跳開110開關則可切除故障而不會擴大到10 kVⅠ段母線失電，因此在主變低后備保護跳閘出口整定時，可整定第一時限跳103B（110）開關，第二時限跳101開關及閉鎖103B開關備自投，其邏輯如圖3所示。

圖3 1號主變低后備跳閘（兩時限）邏輯

根據此整定，則103B開關備自投裝置在1號主變側的交流電壓應選10 kVⅠ段母線電壓，而不能選10 kVⅢ段母線電壓。如果選10 kVⅢ段母線電壓，在10 kVⅢ段母線故障時，1號主變低后備保護動作第一時限跳110開關，跳開110開關后故障切除，低后備保護將返回不會再跳101開關及閉鎖103B開關備自投,此時若1號主變處于輕載狀態，則滿足103B備自投動作條件，將會跳開101開關、合103B開關，從而導致103B投合于故障的10 kVⅢ段母線、無故障的10 kVⅠ段母線失電。如果103B開關備自投裝置交流電壓在1號主變側的交流電壓選10 kVⅠ段母線電壓，則在同樣的情況下，103B備自投不會動作。同樣，103B開關備自投裝置交流電壓在2號主變側的交流電壓也應選10 kVⅡ段母線電壓。

3 驗收及運行中應注意的事項

由于一、二次的調整，改動的回路較多，除了常規的回路驗收外，還應考慮因接線方式變化后引起的一些特別的問題。

（1）二次回路退出需在回路二側均斷開并做好絕緣措施，以防回路未斷干凈而引起二次回路接地或短路，驗收時應注意檢查。

（2）二次裝置退出運行，其相關的交、直流等二次回路應徹底退出，若屏柜上的裝置已退出運行但屏柜未拆除，則有可能在屏柜上仍保留屏頂電壓小母線、屏后端子排的交流工作電源以及一些電流、電壓在端子排的轉接等，在驗收時應明確屏柜中保留的相關回路，如有保留的二次回路則在運行中應將該屏柜仍視為運行的屏柜，不能因為屏內裝置退出運行而誤認為屏柜已退出運行，屏柜的標牌應保持，不能加設“已退役”標志，并在屏柜內增加仍運行回路說明。

（3）如果主變的低后備保護只具備2個時限跳閘，則第一時限跳103B開關、110（120）開關，第二時限跳變二側開關及閉鎖103B開關備自投，主變低后備跳103B、110（120）開關的壓板需要根據一次方式要求調整，在主變分列運行時投入跳110（120）開關的壓板、退出跳103B開關的壓板，在1臺主變帶4段母線運行時退出跳110（120）開關的壓板、投入跳103B開關的壓板（如圖3所示）。如果主變的低后備具備多個時限跳閘，建議在整定時整定第一時限跳103B開關，第二時限跳110（120）開關，第三時限跳變二側開關及閉鎖103B開關備自投（如圖4所示），這樣可以將跳103B、110（120）開關的壓板保持長投，主變方式調整時不需調整二次，具備遠方監控主站端拉、合開關的單一操作的條件，從而提高工作效率。

圖4 1號主變低后備跳閘(三時限)邏輯

（4）對于擴大外橋接線方式的變電站，一般情況下安裝3臺接地變，1號接地變接于10 kVⅠ段母線，2號接地變接于10 kVⅡ段母線，3號接地變接于10 kVⅢ段或Ⅳ段母線。若接地變為中阻接地方式，則103B開關的備自投應完善備自投動作跳中阻小開關的回路，以避免1臺主變帶4段母線運行時兩點同時接地而造成10 kV出線保護動作不正確的情況。在運行中若主變低壓側連接有2臺接地變，則應退出1臺接地變的中阻接地。

（5）正常運行時，110（210）開關的保護應停用，僅在10 kVⅢ段（Ⅳ段母線）充電時啟用。而103A開關也建議轉為非自動方式運行。

4 結束語

變電站改擴建工程一般情況下均是工期緊、任務重，涉及運行設備較多，尤其是在二次回路方面。作為電力運行生產部門人員，如果前期沒有做好充分準備，特別是沒把因接線變化而引起的相關問題研究、梳理透徹，則有可能在驗收時存在遺漏、驗證不到位等情況，從而為以后的設備運行埋下隱患，影響設備的安全運行。只有熟悉掌握設備情況，才能保證高質量的驗收，確保設備安全運行。

[1]DL/T 584—2007，3～110 kV電網繼電保護裝置運行整定規程[S].2007.