750 kV變電站3/2母線接線與倒閘操作方式優(yōu)化

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(1.國(guó)網(wǎng)新疆電力公司檢修公司，新疆 阜康 831500；2.新疆電力調(diào)度控制中心，新疆 烏魯木齊 830002)

0 引 言

目前新疆750 kV變電站8座，高壓側(cè)母線全部采用3/2接線方式。這種接線方式的特點(diǎn)是兩條線路之間有3組斷路器，每條線路平均有一個(gè)半斷路器，如圖1所示。

圖1 3/2完整接線方式

從圖1可以看出，3/2完整接線方式?jīng)]有多回路集結(jié)點(diǎn)、并由兩個(gè)元件(線路或發(fā)變組)引線，每串用3臺(tái)斷路器接向兩組母線(Ⅰ、Ⅱ)組成一個(gè)半斷路器接線，每一回輸電線路經(jīng)1臺(tái)斷路器接至母線，兩條輸電線回路之間由1個(gè)聯(lián)絡(luò)斷路器形成1串。

圖2 3/2不完整接線方式

從圖2可以看出，3/2不完整接線時(shí)，有一串是由兩個(gè)斷路器連接，接于兩母線之間，兩斷路器之間接一條線路。其余為完整3/2接線方式。

3/2接線方式運(yùn)行靈活、供電可靠，多用于330 kV及以上的超高壓電網(wǎng)。由于這種接線方式與新疆傳統(tǒng)220 kV變電站采用的雙母線帶旁路接線形式存在很大差別，并且電壓等級(jí)更高，因此需要在運(yùn)行中靈活掌握這種接線方式，提高技術(shù)水平與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

下面主要從運(yùn)行方式、保護(hù)、檢修靈活性等方面重點(diǎn)討論3/2母線接線形式，同時(shí)對(duì)3/2接線方式下的倒閘操作進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)于增強(qiáng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、提高運(yùn)維效率具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 3/2母線接線方式運(yùn)行分析

1.1 線路開(kāi)關(guān)數(shù)

表1 開(kāi)關(guān)數(shù)比較

從表1知，3/2完整接線時(shí)，斷路器和隔離開(kāi)關(guān)比較多，導(dǎo)致電流互感器配置也較多，二次接線復(fù)雜，二次操作項(xiàng)目多。

1.2 主接線可靠性分析

用停電百分比進(jìn)行定量比較分析電氣主接線的可靠性，則停電百分比的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

由圖1所示3/2接線形式的故障停電可靠性數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表2。

表2 3/2完整接線的故障停電可靠性分析

從表2可以看出，采用3/2完整接線方式，故障停電回路數(shù)最多為3回，占全部回路數(shù)的60%，不會(huì)發(fā)生全回路停電的現(xiàn)象。這是因?yàn)榘l(fā)生母線故障或斷路器故障時(shí)，不會(huì)影響線路供電。同時(shí)當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，事故不擴(kuò)大，隔離開(kāi)關(guān)只作為隔離電源使用，不需要切換母線。

1.3 一次設(shè)備檢修、倒閘操作方面

通常來(lái)說(shuō)，如果一串中接兩條線路，應(yīng)盡量一條接母線進(jìn)線，一條母線出線，或接兩條聯(lián)系緊密的相鄰線路，這樣可以保證兩條母線都故障時(shí)，仍有功率傳送。當(dāng)然，如果有兩臺(tái)主變壓器，應(yīng)分別接入兩個(gè)串中。

在一般電氣主接線中，母線比線路重要，一旦因?yàn)橥ｋ姇r(shí)誤操作，直接帶負(fù)荷拉母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致母線故障，母線所在線路會(huì)全部停電，先拉負(fù)荷側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，如果發(fā)生帶負(fù)荷拉開(kāi)關(guān)，只會(huì)造成線路故障，母線不會(huì)故障。而在3/2 斷路器接線方式下，線路或變壓器比母線更為重要，因?yàn)榧词鼓妇€故障，母線上所有斷路器全部跳閘，仍然不會(huì)影響線路和主變壓器供電，但是會(huì)影響運(yùn)行的穩(wěn)定性。

雖然3/2斷路器接線方式下，帶負(fù)荷拉開(kāi)關(guān)發(fā)生的概率很低，各地方對(duì)于倒閘操作中隔離開(kāi)關(guān)拉合的順序沒(méi)有明確規(guī)定，但是按照《安規(guī)》要求“停電拉閘操作必須按照斷路器(開(kāi)關(guān))——負(fù)荷側(cè)隔離開(kāi)關(guān)(刀閘)——母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)(刀閘)的順序依次進(jìn)行” 來(lái)確定拉閘順序，考慮到斷路器兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生帶負(fù)荷拉閘事故對(duì)系統(tǒng)影響程度的不同，在3/2接線方式下依然適用。

3/2接線的隔離開(kāi)關(guān)，僅僅只作為隔離電器使用，不需要倒閘操作。處理事故時(shí)利用斷路器操作，消除事故迅速。同時(shí)由于斷路器不需要代路操作，可任意停下來(lái)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)處理，保證斷路器處于良好的工況，其邊斷路器、中間斷路器、隔離開(kāi)關(guān)操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，設(shè)備檢修條件好。

1.4 3/2完整接線繼電保護(hù)運(yùn)行、檢修

3/2斷路器接線方式下，線路保護(hù)不但按雙重化進(jìn)行配置，對(duì)每一個(gè)斷路器還有一套專用的保護(hù)裝置，這也導(dǎo)致在倒閘操作過(guò)程中，重合閘投退具有與以往不同的特點(diǎn)。

母線保護(hù)裝設(shè)有兩組獨(dú)立的單母線差動(dòng)保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。當(dāng)母線保護(hù)誤動(dòng)時(shí)跳開(kāi)本母線的斷路器，元件不會(huì)停電。保護(hù)裝置校驗(yàn)時(shí)可停一條母線進(jìn)行，此時(shí)另一母線故障，只要兩線路之間的斷路器正常，此時(shí)只會(huì)造成解列運(yùn)行，而不會(huì)造成停電事故，幾乎無(wú)影響。

斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)回路是由所連接兩個(gè)元件的保護(hù)出口和本身的判別元件構(gòu)成，同時(shí)采用電壓判別設(shè)備，故保護(hù)裝置和電壓切換回路比較復(fù)雜。

其電壓電流回路元件的儀表，線路保護(hù)裝置的電流回路，需接兩組電流互感器，故交叉接線比較復(fù)雜，而母線保護(hù)裝置的電流回路是固定連接，比較簡(jiǎn)單。各元件的電壓回路接于專用電壓互感器，不需要切換，較簡(jiǎn)單。同時(shí)由于隔離開(kāi)關(guān)不用倒閘操作，所以斷路器和隔離開(kāi)關(guān)各元件之間沒(méi)有倒閘連鎖，連鎖回路簡(jiǎn)單。

控制回路由于聯(lián)絡(luò)斷路器受兩個(gè)元件控制，比較復(fù)雜。

1.5 靈活性和擴(kuò)建性分析

表3 靈活性和擴(kuò)建性分析

3/2接線形式滿足了運(yùn)行方式的靈活性，但是在改擴(kuò)建工程中受到很大限制。

2 3/2接線過(guò)渡方式下值得注意的問(wèn)題

750 kV變電站在投運(yùn)初期，各出線間隔都不完整，很少能一次組成2個(gè)以上的完整串，存在多種過(guò)渡方式。圖3是比較常見(jiàn)的一種接線方式。

(1)3/2接線不完整串產(chǎn)生的過(guò)渡方式變化

如圖3所示，在3/2不完整接線形式中，若在7530檢修狀態(tài)下，發(fā)生7520開(kāi)關(guān)跳閘，則系統(tǒng)可能解列為兩部分。而此時(shí)，線路開(kāi)關(guān)7532、7531，7521均處于運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)運(yùn)行方式已經(jīng)發(fā)生了較大變化，在穩(wěn)控系統(tǒng)定值判斷、事故處理等方面均需要特殊考慮。

又如7531母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)檢修(或者7521母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)檢修)時(shí)，若此時(shí)7520(或者7532)發(fā)生故障，則系統(tǒng)也可能解列為兩部分運(yùn)行。同時(shí)，如果完整串設(shè)備停運(yùn)形成不完整串，也可能造成上述情況，需給予高度關(guān)注。

圖3 3/2接線建設(shè)初期的不完整接線形式

3 倒閘操作方式優(yōu)化

新疆750 kV變電站，站內(nèi)設(shè)備多，設(shè)備區(qū)面積比較大，每次遙控操作電氣設(shè)備，都需要在設(shè)備區(qū)檢查實(shí)際位置。由于主控室距離設(shè)備區(qū)較遠(yuǎn)，需要來(lái)回往返，延長(zhǎng)了倒閘操作時(shí)間，縮短了變電檢修的有效工作時(shí)間，降低了操作效率。因此，如何提高倒閘操作效率，降低操作時(shí)間已成為750 kV變電站運(yùn)維人員迫切需要解決的問(wèn)題之一。

作為運(yùn)維人員，在滿足安規(guī)和運(yùn)行規(guī)程的基礎(chǔ)上，提出了如下優(yōu)化倒閘操作的幾個(gè)方面。

(1)優(yōu)化操作步驟

合理調(diào)整操作順序，優(yōu)化操作線路。比如母線進(jìn)行倒閘操作時(shí)，按照實(shí)際間隔順序依次進(jìn)行操作，盡量減少不必要的操作，比如保護(hù)壓板投退等。

(2)安排輔助操作人員

安排輔助操作人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的檢查,由輔助操作人員通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備(如對(duì)講機(jī)) 匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際位置，減少人員往返路程，縮短了操作時(shí)間。

(3)集中監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)操作相結(jié)合

因?yàn)?50 kV變電站綜合自動(dòng)化程度高，可以采用集中監(jiān)控下的操作模式，開(kāi)關(guān)都能在監(jiān)控后臺(tái)計(jì)算機(jī)上遙控。另派一名變電運(yùn)維人員專門(mén)在現(xiàn)場(chǎng)檢查設(shè)備操作到位情況，并用對(duì)講機(jī)向主控臺(tái)匯報(bào)。由于在計(jì)算機(jī)上依靠軟件規(guī)則更易實(shí)現(xiàn)完善的防誤功能，因此這種操作方式比常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)操作更快捷、更安全，因而更有利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

重點(diǎn)分析了新疆750 kV變電站3/2母線接線方式，對(duì)3/2接線方式在運(yùn)行的可靠性、檢修方式下的靈活性與倒閘操作的安全性方面進(jìn)行重點(diǎn)討論，同時(shí)結(jié)合實(shí)際工作情況提出了幾點(diǎn)優(yōu)化倒閘操作效率的建議，對(duì)于新疆超高壓電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)具有十分重要的意義。

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