牽引變電所備自投試驗(yàn)順序的擇優(yōu)方案

程衛(wèi)軍

0 引言

電氣化鐵道雙 T接線牽引變電所的備自投試驗(yàn)在新設(shè)備投入使用前及設(shè)備投入正常使用后進(jìn)行階段性試驗(yàn)時(shí)是一項(xiàng)非常重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，由于配備微機(jī)保護(hù)裝置的雙 T接線牽引變電所存在多種運(yùn)行方式，因此在多種運(yùn)行方式下進(jìn)行備自投試驗(yàn)存在多種試驗(yàn)順序。合理、科學(xué)、有序地組織進(jìn)行備自投試驗(yàn)，可有效節(jié)省牽引變電所新設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)調(diào)試工時(shí)及其時(shí)間，提高試驗(yàn)效率，采用擇優(yōu)的備自投試驗(yàn)方案對已投運(yùn)變電所進(jìn)行階段性的備自投試驗(yàn)，可極大地縮短天窗停電時(shí)間，降低運(yùn)行線路的供電安全風(fēng)險(xiǎn)，減少運(yùn)輸干擾，從而保障安全可靠供電，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 雙T接線牽引變電所備自投存在方式

1.1 雙T接線牽引變電所常規(guī)設(shè)計(jì)

目前國內(nèi)電氣化鐵道牽引變電所110 kV進(jìn)線至2×27.5 kV母線間一次設(shè)備主接線大多采用如圖1所示的雙T接線方式，其接線方式由外橋式接線方式演變而成，相對于橋式接線，外橋?qū)⒃泳€方式橋上斷路器更換為隔離開關(guān)，節(jié)省了一次投資，但對于備自投運(yùn)行而言，橋上隔離開關(guān)的投退順序相對于斷路器也發(fā)生了變化。

1.2 雙T接線牽引變電所的運(yùn)行及備自投方式

1.2.1 雙T接線牽引變電所運(yùn)行方式

圖1所示的雙T接線牽引變電所有4種常規(guī)運(yùn)行方式（表1），其中前2種運(yùn)行方式運(yùn)用較廣泛。

圖1 雙T接線牽引變電所接線圖

表1 雙T接線牽引變電所運(yùn)行方式表

1.2.2 雙T接線牽引變電所備自投存在方式

結(jié)合變電所的綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置，雙T接線牽引變電所在表1所示的4種常規(guī)運(yùn)行方式之間相互自動(dòng)投切即實(shí)現(xiàn)牽引變電所的備自投。

對于方式1，若1#線路失壓結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用2#進(jìn)線+2#主變直列供電或者 2#進(jìn)線+1#主變交叉供電方式；若1#主變故障結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用2#進(jìn)線+2#主變直列供電或者1#進(jìn)線+2#主變交叉供電方式。

對于方式2，若2#線路失壓結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用1#進(jìn)線+1#主變直列供電或者 1#進(jìn)線+2#主變交叉供電方式；若2#主變故障結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用1#進(jìn)線+1#主變直列供電或者2#進(jìn)線+1#主變交叉供電方式。

對于方式3，若1#線路失壓結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用2#進(jìn)線+2#主變直列供電或者 2#進(jìn)線+1#主變交叉供電方式；若2#主變故障結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用1#進(jìn)線+1#主變直列供電或者2#進(jìn)線+1#主變交叉供電方式。

對于方式4，若2#線路失壓結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用1#進(jìn)線+1#主變直列供電或者 1#進(jìn)線+2#主變交叉供電方式；若1#主變故障結(jié)合微機(jī)保護(hù)裝置，備自投可進(jìn)行如下2種方式，即采用2#進(jìn)線+2#主變直列供電或者1#進(jìn)線+2#主變交叉供電方式。

1.3 牽引變電所備自投試驗(yàn)擇優(yōu)選擇的必要性

通過對實(shí)際供電運(yùn)行中 4種常規(guī)運(yùn)行方式及相應(yīng)備自投方式的分析可看出，每種運(yùn)行方式下，線路失壓和主變故障均存在2種備自投方式，共計(jì)4種方式。而雙T接線的變電所運(yùn)行的4種常規(guī)方式下則需要進(jìn)行可能出現(xiàn)的16種不定向備自投試驗(yàn)，且不難發(fā)現(xiàn)若無序地進(jìn)行這16種備自投試驗(yàn)，則每種運(yùn)行狀態(tài)將會多次重復(fù)運(yùn)行。

同時(shí)，由于備自投運(yùn)行涉及2臺主變高低壓側(cè)多臺斷路器、隔離開關(guān)的投退，每種試驗(yàn)過程中都需要一定的調(diào)控反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行上述開關(guān)的投切。

現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)實(shí)踐中新建電氣化鐵道整條線路在送電前按照相關(guān)規(guī)范應(yīng)進(jìn)行新設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)，備自投試驗(yàn)是為了確保電氣化鐵道牽引變電所設(shè)備安全可靠的正常運(yùn)行，線路正常供電的一項(xiàng)非常重要的試驗(yàn)內(nèi)容，通常情況下，整條電氣化鐵路牽引變電所在送電前的試驗(yàn)任務(wù)相當(dāng)大，在開通送電任務(wù)緊急，試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)人員有限的情況下，若無序地進(jìn)行備自投試驗(yàn)，不僅浪費(fèi)大量工時(shí)，占用試驗(yàn)儀器，同時(shí)也無法保障完成試驗(yàn)任務(wù)。

既有變電所進(jìn)行階段性試驗(yàn)，往往采用中斷線路運(yùn)輸，申請?zhí)齑巴ｋ婞c(diǎn)進(jìn)行備自投試驗(yàn)，由于運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)大，申請到的天窗停電時(shí)間較短，很難在一個(gè)天窗停電點(diǎn)內(nèi)完成 4種常規(guī)模式下所有方式的備自投試驗(yàn)，這將造成供電安全隱患。因此，擇優(yōu)選擇備自投試驗(yàn)順序，合理、科學(xué)地進(jìn)行牽引變電所備自投試驗(yàn)迫在眉睫。

2 牽引變電所備自投試驗(yàn)的擇優(yōu)方案

2.1 合理設(shè)定微機(jī)保護(hù)裝置備自投優(yōu)先級

廠家提供的備自投微機(jī)保護(hù)裝置根據(jù)雙 T接線牽引變電所的4種常規(guī)運(yùn)行模式，可在備自投保護(hù)裝置中設(shè)定備自投優(yōu)先級，使每種運(yùn)行方式下失壓、主變故障各有一種對應(yīng)的優(yōu)先備自投模式。

2.1.1 直列優(yōu)先進(jìn)行備自投方式

直列優(yōu)先進(jìn)行備自投方式參見表2。

表2 直列優(yōu)先進(jìn)行備自投方式一覽表

2.1.2 交叉優(yōu)先進(jìn)行備自投方式

交叉優(yōu)先進(jìn)行備自投方式參見表3。

表3 交叉優(yōu)先進(jìn)行備自投方式一覽表

2.1.3 與既有供電模式反模式備自投方式

在進(jìn)行備自投試驗(yàn)前微機(jī)保護(hù)裝置判據(jù)既有供電模式（直列或者交叉供電），進(jìn)行反模式備自投（表 4），即原直列運(yùn)行模式備自投為交叉供電模式，原交叉運(yùn)行模式備自投為直列供電模式。

表4 與既有供電模式反模式備自投方式一覽表

通過上述3種備自投優(yōu)先級的設(shè)定，將原牽引變電所4種常規(guī)運(yùn)行模式的16種不定向備自投結(jié)果，確定為4種運(yùn)行模式8種有序自投結(jié)果，備自投邏輯清晰、明確，且便于備自投執(zhí)行。

同時(shí)從表2、表3不難看出，列舉的直列優(yōu)先備自投方式、交叉優(yōu)先備自投方式其結(jié)果只能體現(xiàn)出單一的直列運(yùn)行模式或者單一的交叉運(yùn)行模式，造成供電運(yùn)行過程中缺少多樣的運(yùn)行模式，降低了供電運(yùn)行的可靠性。而表4列舉的與既有供電模式反模式的備自投方式其結(jié)果包含了牽引變電所常規(guī)的4種運(yùn)行模式。因此建議在微機(jī)保護(hù)優(yōu)先級設(shè)定過程中采用與既有供電模式反模式備自投優(yōu)先級設(shè)定模式。特別是在進(jìn)行備自投試驗(yàn)過程中需要確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性，包含所有的常規(guī)運(yùn)行模式，所以采用與既有供電模式反模式備自投優(yōu)先級設(shè)定模式。

2.2 科學(xué)排列備自投試驗(yàn)順序

在確定選用與既有供電模式反模式備自投優(yōu)先級設(shè)定模式的前提下，結(jié)合表4不難看出，常規(guī)的4種運(yùn)行模式分別在失壓與主變故障這2種備自投條件下，其備自投結(jié)果是每種常規(guī)運(yùn)行模式仍然出現(xiàn)2次。合理排列試驗(yàn)順序，即形成運(yùn)行模式與備自投結(jié)果的承接，避免在試驗(yàn)過程中進(jìn)行倒閘作業(yè)再次擬定運(yùn)行模式進(jìn)行試驗(yàn)，這樣便極大地節(jié)省了試驗(yàn)時(shí)間，達(dá)到了對備自投試驗(yàn)順序的擇優(yōu)選擇。其結(jié)果如表5所示。

表5 備自投試驗(yàn)的擇優(yōu)方案一覽表

通過表5設(shè)計(jì)的備自投試驗(yàn)順序，可以發(fā)現(xiàn)雙T接線牽引變電所常規(guī)的4種運(yùn)行模式對應(yīng)的備自投結(jié)果也為常規(guī)的4種運(yùn)行模式，且通過該試驗(yàn)順序進(jìn)行試驗(yàn)，所有的備自投方式均進(jìn)行了一次試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中其試驗(yàn)前運(yùn)行模式與試驗(yàn)結(jié)果前后承接，形成循環(huán)，避免了試驗(yàn)過程中為達(dá)到某種試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行倒閘操作，擬定運(yùn)行模式，進(jìn)而造成對寶貴試驗(yàn)時(shí)間的浪費(fèi)。按照表5的任一序號向下進(jìn)行試驗(yàn)，只需要8次連貫試驗(yàn)即可完成整體備自投試驗(yàn)，回到初始運(yùn)行模式，并節(jié)約了試驗(yàn)時(shí)間。

3 結(jié)語

本文提出的牽引變電所備自投試驗(yàn)擇優(yōu)方案，不論是在現(xiàn)實(shí)供電運(yùn)行中進(jìn)行階段性變電所備自投試驗(yàn)，還是在新建變電所投運(yùn)前進(jìn)行的備自投試驗(yàn)，都有極大的參考價(jià)值，試驗(yàn)方案科學(xué)、合理，極大地節(jié)省了試驗(yàn)時(shí)間，提高了試驗(yàn)效率。

[1]賀威俊.電力牽引供變電技術(shù).ISBN/7811041510[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2005.

[2]陳德樹.計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)原理學(xué)技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1992.

[3]王漢兵.牽引變電所備自投系統(tǒng)存在問題及解決方案[J].電氣化鐵道，2011，2（1）：26-28.