關(guān)于110 kV電網(wǎng)備自投存在的隱患及改進(jìn)措施

林正勝，陳 瑞，李巧榮

(1.國網(wǎng)新疆疆南供電有限責(zé)任公司，新疆喀什844000;2.國網(wǎng)新疆電力公司培訓(xùn)中心，新疆烏魯木齊830013)

目前110 kV電網(wǎng)變電站備自投方式分為進(jìn)線備投和母聯(lián)備投，且可以根據(jù)運行方式進(jìn)行自適應(yīng)。這對電網(wǎng)的供電可靠性及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)起到了非常重要的作用，但卻存在一定的隱患，只有消除了隱患電網(wǎng)才能安全可靠的運行，真正提高供電可靠性。

1 電網(wǎng)存在的隱患

目前110 kV電網(wǎng)變電站的電源進(jìn)線方式主要采用雙電源供電。保護(hù)配置為:(1)線路保護(hù)采用光纖保護(hù)加重合閘;(2)母聯(lián)保護(hù)只設(shè)充電保護(hù);(3)備投方式為備投進(jìn)線和母聯(lián)自適應(yīng)方式。這樣既可以將兩電源聯(lián)絡(luò)起來，也可以根據(jù)負(fù)荷調(diào)整供電方式。其典型接線方式如圖1所示。

根據(jù)接線圖分析以下幾種情況:

(1)采用進(jìn)線二備投，此時1DL、3DL在合位，2DL在分位，這種情況下就會發(fā)生以下可能:a.當(dāng)進(jìn)線一發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，線路保護(hù)會迅速動作切除故障，接著重合閘會動作，如果線路是瞬時故障就會重合成功，變電站母線就會迅速恢復(fù)帶電，即使是永久性故障，重合閘失敗后進(jìn)線備自投就會動作，將進(jìn)線二投入運行，母線也會恢復(fù)帶電;b.當(dāng)進(jìn)線一的電源消失時，進(jìn)線備自投就會動作切除進(jìn)線一，備投上進(jìn)線二，母線也只會短時失壓;c.當(dāng)圖中A點發(fā)生故障時，進(jìn)線一線路對側(cè)的后備保護(hù)會先動作，繼而重合閘會動作但之后保護(hù)會加速動作，這樣對電網(wǎng)會有兩次短路沖擊及整所失壓，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全性，但是這時備自投會動作將進(jìn)線二合上，母線就會恢復(fù)帶電;d.當(dāng)C或D兩點發(fā)生故障時，進(jìn)線一線路對側(cè)的后備保護(hù)會先動作，繼而重合閘會動作但之后保護(hù)會加速動作，這樣對電網(wǎng)會有兩次短路沖擊，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全性，但是這時備自投會動作將進(jìn)線二投入運行，導(dǎo)致進(jìn)線二對側(cè)后備保護(hù)動作后以及重合及加速保護(hù)動作，又會對電網(wǎng)有兩次短路沖擊最終導(dǎo)致整所失壓，從而大大降低供電可靠性及嚴(yán)重威脅了整個電網(wǎng)的安全運行。?

圖1 110 kV變電站典型接線圖

(2)采用備投進(jìn)線一時的情況同備投進(jìn)線二。

(3)采用備投母聯(lián)，此時斷路器位置為1DL、2DL在合位，3DL在分位，這種情況下就會發(fā)生以下可能:a.當(dāng)進(jìn)線一或進(jìn)線二發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，線路保護(hù)會迅速動作切除故障，接著重合閘動作，如果線路是瞬時故障就會重合成功，變電站失壓母線就會迅速恢復(fù)帶電，即使是永久性故障，重合閘失敗后母聯(lián)備自投就會動作，將母聯(lián)斷路器投入運行，失壓母線也會恢復(fù)帶電;b.當(dāng)進(jìn)線一或進(jìn)線二的電源消失時，母聯(lián)備自投就會動作切除進(jìn)線一或進(jìn)線二，合上母聯(lián)，失壓母線也只是會短時失壓;c.當(dāng)A或B點發(fā)生故障時，線路對側(cè)的后備保護(hù)會先動作，繼而重合閘會動作但之后保護(hù)加速動作，這樣對電網(wǎng)會有兩次短路沖擊及整所失壓，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全性，但是這時母聯(lián)備自投會動作將母聯(lián)合上，母線就會恢復(fù)帶電;d.當(dāng)C或D兩點發(fā)生故障時，保護(hù)先動作，繼而重合閘會動作但之后保護(hù)會加速動作，這樣對電網(wǎng)會有兩次短路沖擊，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全性，但是這時母聯(lián)備自投還會動作將母聯(lián)投入運行，導(dǎo)致進(jìn)線二或進(jìn)線一對側(cè)線路保護(hù)動作后有重合及加速保護(hù)動作，又會對電網(wǎng)有兩次短路沖擊及整所失壓，從而大大降低供電可靠性。

(4)母線配有母差保護(hù)，當(dāng)C、D點發(fā)生故障時，母差保護(hù)就會動作，可以切除故障母線及相應(yīng)進(jìn)線，同時避免了故障對電網(wǎng)的多次沖擊，可有效的保障電網(wǎng)的安全運行。但在A、B點發(fā)生故障時母差保護(hù)會動作跳開故障進(jìn)線及相應(yīng)母線同時會閉鎖備自投動作，造成母線部分或全部失壓，雖然故障點會依然存在，但可以通過線路遠(yuǎn)跳功能將故障切除。如果這時可以讓備投動作，就可以防止母線失壓。

綜上電網(wǎng)運行的情況，可以得出當(dāng)母線沒有配置母差保護(hù)但采用備自投時，如果發(fā)生母線故障，就會存在對電網(wǎng)造成多次短路沖擊的隱患且會造成母線失電。而在配有母差保護(hù)和備投時，會在線路死區(qū)時使母線失壓，因此，需要采取相關(guān)措施來消除隱患。

2 改進(jìn)措施

針對現(xiàn)場配置，改進(jìn)措施主要包括:

(1)配置母差保護(hù)，針對發(fā)生線路死區(qū)及母線故障時降低停電風(fēng)險。

根據(jù)現(xiàn)場備自投的運行情況，閉鎖備自投的條件有:a.無壓有流;b.斷路器位置;c.手動操作;d.母線及線路電壓斷線;e.外部開入閉鎖信號(手跳信號、母差動作信號)。結(jié)合上面分析的情況，當(dāng)備投進(jìn)線時，不管是母線故障還是進(jìn)線死區(qū)故障，母差都會動作跳開母聯(lián)就會閉鎖備投動作，這時如果是運行電源線路的死區(qū)及對應(yīng)母線發(fā)生故障就會導(dǎo)致全所失電，若是備用電源的母線發(fā)生故障就會保全一段母線正常帶電。當(dāng)采用母聯(lián)，發(fā)生母線故障時，肯定要用母差動作信號閉鎖備投，不然會導(dǎo)致母線全部失壓及電網(wǎng)沖擊;若是進(jìn)線死區(qū)發(fā)生故障，又不希望母差閉鎖備投，這樣就會產(chǎn)生相互矛盾，就只能讓母差保護(hù)動作信號閉鎖備自投。這樣就要權(quán)衡進(jìn)線備投和母聯(lián)備投兩種運行方式的危害性與可靠性。根據(jù)故障位置的發(fā)生概率及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量采用進(jìn)線備投方式，這樣的情況下可以讓母線失壓的概率小一些，供電可靠性會更高些。

(2)不配置母差保護(hù)，當(dāng)母線發(fā)生故障時閉鎖備投。

在此種運行方式下，要求母線故障時同時也能可靠閉鎖備投動作，進(jìn)而避免對電網(wǎng)造成多次沖擊。為此可以開放線路保護(hù)的過流保護(hù)功能，讓其受控制信號而動作，用保護(hù)過流信號去閉鎖備投功能，同時開放母聯(lián)保護(hù)的過流保護(hù)功能，從而達(dá)到一個簡易“母差保護(hù)”的功能。這樣當(dāng)發(fā)生線路死區(qū)和母線故障時就和配有母差保護(hù)一樣了，其運行方案也等同于母差保護(hù)。

［1］許繼電氣有限公司.WBT-821A許繼微機備自投裝置說明書［Z］.2004.

［2］國電南自股份有限公司.PSP-642數(shù)字式備用電源自投裝置說明書［Z］.2001.