110?kV內橋變電站特殊檢修方式下運行方式的探討

陳錫磊，周盛路，楊 科，鄭建梓

(1.國網浙江慈溪市供電公司，浙江 慈溪 315300；2.國網浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315010)

110?kV內橋變電站特殊檢修方式下運行方式的探討

陳錫磊1，周盛路1，楊 科1，鄭建梓2

(1.國網浙江慈溪市供電公司，浙江 慈溪 315300；2.國網浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315010)

為了在主變檢修工作期間保持110 kV內橋接線變電站的2路電源進線處于運行或熱備用狀態，采用了只停役檢修的主變而不停役相應高壓母線和斷路器的檢修方式。對該檢修方式下110 kV側3種不同運行方式的故障情況進行了分析。結果表明:2段母線分列運行，且只允許停役主變的母線向有運行主變的母線投入的母分備自投方式，可以最大程度地保證可靠供電。

內橋變電站；全站停電；備自投；閉鎖方式

0 引言

內橋接線方式結構簡單，使用的斷路器較少、投資少、供電可靠性高，在35?kV，110?kV終端變電站中得到了廣泛應用。

目前，某地區計劃性檢修110?kV內橋接線變電站時主要采用“輪停”方式，即輪流停役1臺主變及相應的高壓母線和斷路器，這樣便于同時對主變壓器和斷路器進行檢修，停役時間一般為2天。某110?kV變電站在某次檢修時，工作內容多，持續時間長，為提高供電可靠性，避免變電站長時間單電源進線運行，決定只停役1臺主變和相應的10?kV母線，而不停役110?kV母線和斷路器。

在該特殊檢修方式下110?kV側存在3種不同的運行方式。以下結合繼電保護和備自投動作策略，分析3種運行方式下不同位置故障時的情況。

1 內橋變電站典型繼電保護配置

目前，某地區典型的110?kV內橋接線變電站繼電保護配置有以下幾種：

(1)?110?kV進線均不配置專門的線路保護，線路故障時由對側變電站的110?kV線路保護動作；

(2)?變壓器主保護為差動(比率差動和差動速斷)和非電量保護，動作后均跳主變三側斷路器；

(3)?主變110?kV側安裝復合電壓閉鎖過流保護作為高后備保護，動作后跳主變三側斷路器；

(4)?主變10?kV側安裝復合電壓閉鎖過流保護作為低后備保護，動作后第1時限跳低壓側10?kV母分斷路器，第2時限跳主變10?kV斷路器。

此外，內橋接線的終端變電站為提高供電可靠性還配置有備用電源自動投入裝置(簡稱“備自投”)，110?kV側的備自投根據運行方式有2種模式，分別為進線備自投方式和母分備自投方式。主變差動保護、高后備保護、非電量保護動作后閉鎖110?kV母分備自投，不閉鎖進線備自投。

2 特殊檢修方式

2.1 一次設備運行方式

某110?kV變電站的10?kV線路保護裝置需升級改造，同時2號主變需進行預防性試驗等相關工作，故決定停役2號主變和10?kVⅡ段母線。按照本地區常規的檢修方式，一般會同時停役2號進線斷路器2DL和橋斷路器3DL,此時該站為1號進線帶1號主變和10?kVⅠ段母線的單電源運行方式。但是本次工作內容多，時間跨度較大，110?kV變電站長時間單電源運行存在較大的風險。為保障供電可靠性，在本次檢修工作期間仍保留2路進線電源，即不停役2號進線斷路器2DL、橋斷路器3DL和110?kVⅠ，Ⅱ段母線，而只停役2號主變和10?kVⅡ段母線。

在上述檢修方式下，110?kV側存在3種不同的運行方式，如表1所示。其中運行方式3的示意如圖1所示。

表1 3種不同運行方式

圖1 運行方式3

2.2 繼電保護及備自投裝置狀態

1號主變各保護正常投運。2號主變各保護(差動保護、非電量保護、高后備保護、低后備保護)停用。此時如果110?kVⅡ段母線發生故障將沒有2號主變保護切除故障，只能依靠對側變電站的110?kV線路保護延時動作(在本地區一般為距離保護Ⅱ段)跳開上級電源斷路器。

110?kV備自投為自適應模式，裝置根據一次設備的運行狀態調整備自投方式。在運行方式1時備自投方式為2號進線備投；運行方式2時為1號進線備投；運行方式3時為雙向互投的母分備自投。

3 3種運行方式下的故障情況分析

3.1 運行方式1

(1)?1號進線故障。1號進線故障時，由1號進線對側的110?kV線路保護動作跳開上級電源斷路器，1號進線和本站的110?kVⅠ母、Ⅱ母均失壓，滿足進線備自投動作條件。經延時跳開1號進線斷路器1DL，確認跳開后再延時合上2號進線斷路器2DL，本站恢復正常供電。

(2)?2號進線故障。2號進線故障時，2號進線對側的110?kV線路保護動作跳開上級電源斷路器，2號進線失壓，不影響本站1號主變的正常供電。

(3)?110?kV Ⅰ母故障。110?kV Ⅰ母故障時，由1號主變差動保護動作跳開1號主變三側斷路器，造成110?kVⅠ母、Ⅱ母均失壓。進線備自投經延時跳開1DL，確認跳開后再延時合上2DL，恢復110?kVⅡ母帶電。但由于1號主變已經跳開，110?kVⅡ母恢復帶電對送出負荷已無實際意義。

(4)?110?kV Ⅱ母故障。如前所述，110?kVⅡ母故障只能由1號進線對側的線路保護延時動作隔離故障。該保護動作后，1號進線和本站全站失壓，滿足進線備自投動作條件，經延時跳開1DL，確認跳開后再延時合上2DL。但由于Ⅱ母故障仍然存在，則再由2號進線對側的線路保護動作跳開上級電源斷路器，最終造成本站全站失電。

因此，采用運行方式1時，主供的1號進線故障時能通過備自投裝置的動作來恢復本變電站正常供電；備供的2號進線故障時不影響正常供電；110?kVⅠ母故障時，主變必須停運，不可避免損失所有負荷；但110?kVⅡ母故障時，會造成不必要的全站停電。

3.2 運行方式2

(1)?1號進線故障。1號進線故障時，1號進線對側的線路保護動作隔離故障，最終1號進線失壓，1號主變正常供電。

(2)?2號進線故障。2號進線故障時的保護動作情況與運行方式1的1號進線故障時類似，通過進線備自投動作，由1號進線恢復對1號主變的正常供電。

(3)?110?kV Ⅰ母故障。110?kV Ⅰ母故障時，1號主變差動保護跳開三側斷路器，110?kVⅠ母失壓，Ⅱ母帶電，但是變電站負荷無法送出。

(4)?110?kV Ⅱ母故障。110?kV Ⅱ母故障時，由2號進線對側的線路保護動作后造成本站全站失壓，本站進線備自投動作延時跳開2DL，確認跳開后再延時合上1DL。但由于仍然存在Ⅱ母故障，則再由1號進線對側的線路保護動作跳開上級電源斷路器，最終造成本站全站失電。

因此，運行方式2存在的問題與運行方式1類似，即在110?kVⅡ母故障時也會造成全站停電。

3.3 運行方式3

(1)?1號進線故障。1號進線故障時，由1號進線對側的110?kV線路保護動作跳開上級電源斷路器，1號進線和本站的110?kVⅠ母失壓，滿足母分備自投動作條件。經延時跳開1DL，確認跳開后再延時合上橋斷路器3DL，本站恢復正常供電。

(2)?110?kV Ⅰ母故障。110?kV Ⅰ母故障時，由1號主變差動保護動作跳開1號主變三側斷路器，造成110?kVⅠ段母線失壓。同時，由于1號主變差動保護閉鎖了母分備自投，因此備自投不會動作，最終只有110?kVⅡ母帶電。

(3)?2號進線或110?kVⅡ母故障。當2號進線故障或者110?kVⅡ母故障時，都必須由2號進線對側線路保護動作跳開上級電源斷路器，本站110?kVⅡ母失壓，滿足母分備自投動作條件，經延時跳開2DL，確認跳開后再延時合上3DL。如果是2號進線故障，母分備自投動作后110?kVⅡ段母線恢復帶電；如果是110?kVⅡ母故障，備自投動作后合于故障，再由1號進線對側的線路保護動作切除故障，最終全站失電。

因此，運行方式3存在的問題是，對1號主變無影響的110?kVⅡ母故障時，母分備自投卻動作合于故障，造成全站失電。

4 改進措施及實現方法

4.1 合理閉鎖備自投裝置

由上述分析可知，3種運行方式下，當1號進線或2號進線故障時都能通過備自投裝置的動作保障變電站正常供電；當110?kVⅠ母故障，1號主變必須停運；當110?kVⅡ母故障，備自投均重合于故障，造成不必要的全站停電。因此，考慮通過合理地閉鎖備自投來避免上述情況。

運行方式1和運行方式2為進線備自投方式，如果閉鎖進線備自投，會造成在主供進線故障時備自投拒動，這又會造成全站停電，所以不能采用閉鎖備自投的方式。對于運行方式3，本來110?kVⅡ母故障不會對110?kVⅠ母和1號主變產生影響，但母分備自投動作反而造成合于故障，因此通過閉鎖母分備自投的方式可以避免全站停電。

4.2 合理選擇單向母分備自投的實現方式

母分備自投有2種互投方式，若只需要其中1種投入方式時，不同的裝置實現方法也不一樣，主要有以下3種實現方法。

(1)?部分裝置如RCS-9651C型，2種母分備自投均設有獨立的閉鎖壓板，只需在保護屏上將該方式閉鎖壓板投入即可。

(2)?部分裝置如RCS-9652型，2種母分備自投合用1個閉鎖壓板，投入該壓板將造成這2種母分備自投均閉鎖，故只能采用修改裝置定值控制字的方式。

(3)?通過取下保護屏上跳2DL的出口壓板實現上述功能。110?kVⅡ母故障時，對側保護動作后本站母分備自投動作去跳開2DL，但由于出口壓板已取下，2DL無法跳開，備自投放電結束，也就不會去合3DL。

第1種和第3種方法均可以通過運行操作來實現，方便快捷；第2種修改定值的方法相對繁瑣一點，但總體來說在該檢修工作期間3種方法都可以考慮采用。

5 推薦的運行方式

運行方式3是采用2段母線分列運行，并閉鎖Ⅰ母向Ⅱ母投入，且只允許Ⅱ母向Ⅰ母投入的單向母分備自投方式。這種方式既可以確保在進線故障時備自投正確動作及時恢復送電，又能在Ⅱ母故障時避免合于故障點引起全站停電。本次檢修工作期間，推薦此方式作為110?kV側的運行方式。

此外，可以歸納得出一般結論：在110?kV內橋接線變電站一臺主變正常運行，另一臺主變計劃檢修，而不停役110?kV母線和斷路器時，推薦采用2段母線分列的運行方式，并閉鎖運行主變的母線向停役主變的母線投入，而只允許停役主變的母線向運行主變的母線投入的母分備自投方式。

6 結束語

為了保障內橋接線的110?kV終端變電站供電可靠性，不允許長時間單電源進線運行。在一臺主變正常運行，另一臺主變計劃檢修，而不停役110?kV母線和斷路器時，110?kV高壓側存在3種運行方式。采用2段母線分列運行，且只允許停役主變的母線向有運行主變的母線投入的單向母分備自投方式，可以避免重復向故障位置送電引起事故擴大的風險，也可以最大程度地確保可靠供電。

1?高貴云.110?kV內橋接線備自投裝置改進[J].中國電力，??2011，44(12)：89-92.

2?宋傳盼，王世祥.備自投裝置誤動拒動實例分析及探討??[J].電力安全技術，2012，14(10)：14-16.

3?顧月華，甘??雯.完整內橋接線單主變變電所備自投邏??輯剖析 [J].浙江電力，2009，28(2)：67-69.

2017-07-04。

陳錫磊(1986—)，男，工程師，主要從事繼電保護管理工作，email：xilei_chen@163.com。

周盛路(1990—)，男，助理工程師，主要從事變電站信息通信工作。

楊??科(1978—)，男，助理工程師，主要從事變電檢修工作。

鄭建梓(1973—)，男，高級工程師，主要從事電力系統繼電保護管理工作。