幾類特殊備自投的應(yīng)用淺析

何顯初

摘 要 陽(yáng)江地區(qū)近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，電力需求旺盛，陽(yáng)江電網(wǎng)規(guī)模也在不斷壯大，但也面臨著電磁環(huán)網(wǎng)、多個(gè)站同時(shí)失壓和局部設(shè)備過(guò)負(fù)荷等新的問(wèn)題。備自投作為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的可靠技術(shù)手段，在陽(yáng)江電網(wǎng)改造過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。在地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)裝設(shè)220 kV備自投，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱的變電站裝設(shè)備自投，在多臺(tái)主變運(yùn)行的變電站主變低壓側(cè)裝設(shè)均衡負(fù)荷分配的備自投均提高了陽(yáng)江電網(wǎng)的供電可靠性、對(duì)陽(yáng)江電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞 事故事件;停電;超載;特殊備自投

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0093-03

目前陽(yáng)江地區(qū)已在不同電壓等級(jí)的變電站裝設(shè)了多套備自投裝置。和普通的備自投邏輯相比，特殊備自投在保重要變電站不間斷供電、均衡負(fù)荷分配方面更加智能化。比較典型的有220 kV壩基頭站的220 kV備自投、110 kV合水站的110 kV備自投和110 kV石灣站的10 kV備自投等。

1 地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)裝設(shè)的備自投

220 kV壩基頭站是陽(yáng)江電網(wǎng)和茂名電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)（見(jiàn)附錄1），根據(jù)中調(diào)規(guī)程和中調(diào)繼保部保護(hù)整定方案的要求，550 kV電網(wǎng)和220 kV電網(wǎng)之間正常方式下要盡量避免電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，中調(diào)方式部也對(duì)壩基頭站長(zhǎng)期電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行了潮流計(jì)算，陽(yáng)江和茂名地區(qū)要長(zhǎng)期限電，因此結(jié)合壩基頭片合環(huán)運(yùn)行的潮流分布和保護(hù)要求，茂名電網(wǎng)和陽(yáng)江電網(wǎng)在壩基頭站應(yīng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行，并在壩基頭站裝設(shè)220 kV備自投。

1.1 壩基頭站運(yùn)行方式說(shuō)明

1）正常運(yùn)行方式（簡(jiǎn)稱方式一，下同）。

壩基頭站正常運(yùn)行方式接線圖如圖1所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）。

圖1 壩基頭站正常運(yùn)行方式接線圖

在該方式下，壩基頭站220 kV 1M、2M并列運(yùn)行，母聯(lián)開(kāi)關(guān)合上;壩春線、#1變高掛1M運(yùn)行，蝶壩線、#2變高掛2M運(yùn)行，曙壩甲線掛1M熱備用，曙壩乙線掛2M熱備用;110kV側(cè)1M、2M并列運(yùn)行。

2）特殊運(yùn)行方式（簡(jiǎn)稱方式二，下同）。

壩基頭站特殊運(yùn)行方式接線圖如圖2所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）。

圖2 壩基頭站特殊運(yùn)行方式接線圖

在該方式下，壩基頭站220 kV 1M、2M分列運(yùn)行，母聯(lián)開(kāi)關(guān)斷開(kāi);曙壩甲線、曙壩乙線、#1變高掛1M運(yùn)行，蝶壩線、#2變高掛2M運(yùn)行;壩春線線路在檢修。110 kV側(cè)1M、2M以及10kV1M、2M均分列運(yùn)行。220 kV曙壩甲、乙線和蝶壩線來(lái)自不同的500 kV電源（見(jiàn)附錄1）。

1.2 220 kV備自投實(shí)現(xiàn)的功能

1）線路備投。

線路備投適合于方式一，蝶壩線、壩春線為主供線路，曙壩甲線、曙壩乙線為備投線路。線路備投的啟動(dòng)條件和啟動(dòng)過(guò)程如下。

動(dòng)作過(guò)程：（判別邏輯從①～⑤依次進(jìn)行）

①將狀態(tài)字中投運(yùn)的線路全跳開(kāi);

②等待300MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若出現(xiàn)跳開(kāi)線路的HWJ全為分位，則判斷進(jìn)入下一步;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒跳信號(hào)，閉鎖備自投功能直至啟動(dòng)返回，且啟動(dòng)返回裝置重新開(kāi)放判斷，進(jìn)入充電模式;

③跳開(kāi)所有小電源;

④等待300MS延時(shí)，合熱備用線路;

⑤等待200MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若判出兩段母線均有壓，則備自投成功;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒合信號(hào)，備自投失敗。

2）母聯(lián)備投。

母聯(lián)備投適合于方式二，壩春線在檢修;蝶壩線、曙壩甲線、曙壩乙線均為主供線路，母聯(lián)斷開(kāi)，曙壩甲線、乙線與蝶壩線互為備投。母聯(lián)備投的啟動(dòng)條件和啟動(dòng)過(guò)程如下。

動(dòng)作過(guò)程：（判別邏輯從①～⑤依次進(jìn)行）

①跳開(kāi)主供線;

②等待300MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若出現(xiàn)跳開(kāi)線路的HWJ全為分位，則判斷進(jìn)入下一步;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒跳信號(hào)，閉鎖備投功能直至啟動(dòng)返回，且啟動(dòng)返回裝置重新開(kāi)放判斷，進(jìn)入充電模式;

③檢測(cè)是否有小電源失壓，將失壓小電源跳開(kāi);

④等待300MS延時(shí)，合母聯(lián);

⑤等待200MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若判出兩段母線均有壓，則備自投成功;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒合信號(hào)，備自投失敗。

1.3 地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)裝設(shè)備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用

在壩基頭站裝設(shè)220 kV備自投以前，中調(diào)方式部發(fā)布的2012年度省網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)中指出在500 kV蝶嶺站220 kV1、2母同跳的情況下，壩基頭站將會(huì)全站失壓，根據(jù)南網(wǎng)事故（事件）調(diào)查規(guī)程規(guī)定為二級(jí)事件。壩基頭站220 kV備自投投運(yùn)后，無(wú)論在正常運(yùn)行方式還是蝶壩線和壩春線有一回檢修的情況下，主供線路故障跳閘，壩基頭站均不會(huì)失壓，從而降低了事故事件的等級(jí)，也保證了220 kV及以上電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)裝設(shè)備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題

1）兩種備投方式下，備自投動(dòng)作后均要先切除有小水電的110 kV線路開(kāi)關(guān)。被切除掉的110 kV電網(wǎng)局部地區(qū)水電機(jī)組會(huì)孤網(wǎng)運(yùn)行，孤網(wǎng)運(yùn)行的電能質(zhì)量較差，不能向用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，甚至?xí)?dǎo)致大面積機(jī)組甩負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)將影響到發(fā)電機(jī)的性能及用戶的用電設(shè)備。

2）當(dāng)220 kV蝶壩線或壩春線有一回停運(yùn)時(shí)，該方式下220 kV備自投為母聯(lián)備自投，由于曙壩甲線、曙壩乙線和蝶壩線、壩春線來(lái)自不同的電源，為避免電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，壩基頭站110 kV側(cè)和10 kV側(cè)均采用分列運(yùn)行，而110 kV側(cè)無(wú)備自投裝置，故110 kV側(cè)有故障時(shí)將會(huì)導(dǎo)致失壓。方式二降低了局部110 kV電網(wǎng)的供電可靠性。

2 不切主供線路，直充備用線路的備自投endprint

220 kV凌霄站是一個(gè)終端變電站，由220 kV春城站通過(guò)220 kV春凌甲線、春凌乙線雙回線路供電。110 kV合水站為220 kV春城站和220 kV凌霄站之間的聯(lián)絡(luò)站（見(jiàn)附錄2）。由于220 kV凌霄站處于多雷地區(qū)，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因220 kV春凌甲乙雙回線路被雷擊同時(shí)跳閘，重合不成功，導(dǎo)致220 kV凌霄站和其所供的110 kV龍宮站、車田站和海螺站同時(shí)失壓的事故（事件）。鑒于此，在合水站裝設(shè)110 kV線路備自投，在凌霄片電網(wǎng)失壓時(shí)，合水站不切主供線路，直充凌霄片電網(wǎng)，從而避免了凌霄片電網(wǎng)大面積停電。

1）合水站運(yùn)行方式說(shuō)明。

合水站正常運(yùn)行方式接線圖如圖3所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）

在該方式下，110 kV合水站單母線運(yùn)行，110 kV凌合甲線、凌合乙線主供合水站。110 kV東合線從東湖站側(cè)充電，作為合水站的備用電源（見(jiàn)附錄2）。

2）110 kV備自投不切主供線路，直充備用線路實(shí)現(xiàn)的功能。

合水站110 kV備自投不切主供線路，直充備用線路時(shí)的啟動(dòng)條件和啟動(dòng)過(guò)程如下。

動(dòng)作過(guò)程：

①等待400MS延時(shí)，合110 kV東合線開(kāi)關(guān);

②等待200MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若判出母線有壓，則備自投成功;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒合信號(hào)，備自投失敗。

3）不切主供線路，直充備用線路的備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用。

圖3 合水站運(yùn)行方式接線圖

220 kV凌霄站為終端站，僅由220 kV春凌甲乙雙回線路供電，如果220 kV春凌甲乙線同時(shí)故障跳閘或凌霄站220 kV母差保護(hù)動(dòng)作跳閘或凌霄站#1主變故障跳閘，均將導(dǎo)致凌霄片電網(wǎng)220 kV凌霄站及110 kV龍宮站、海螺站和車田站失壓，根據(jù)南網(wǎng)事故（事件）調(diào)查規(guī)程規(guī)定為二級(jí)事件。曾經(jīng)也在雷雨季節(jié)發(fā)生過(guò)220 kV春凌甲乙雙回線路同時(shí)受雷擊，重合不成功，導(dǎo)致凌霄片電網(wǎng)大面積停電的事故（事件）。

合水站110 kV備自投在上一級(jí)電網(wǎng)故障導(dǎo)致合水站失壓時(shí)，不斷110 kV凌合甲線和凌合乙線這兩條主供線路的開(kāi)關(guān)，直接合上110 kV東合線這一備供線路的開(kāi)關(guān)，直充到凌霄片電網(wǎng)，保證了對(duì)凌霄片電網(wǎng)的持續(xù)供電，也避免了二級(jí)事件的發(fā)生，對(duì)提高陽(yáng)江電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的供電可靠性發(fā)揮了重要作用。

2014年7月12日12：26 220 kV春凌甲線、春凌乙線均發(fā)生AB相間故障，線路重合閘不動(dòng)作，220 kV春凌甲線、春凌乙線同停，合水站110 kV備自投正確動(dòng)作，直充220 kV凌霄站，避免了220 kV凌霄站、110 kV海螺用戶站和110 kV車田用戶站失壓的二級(jí)事件發(fā)生。

4）不切主供線路，直充備用線路的備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題。

①存在備自投動(dòng)作不成功的風(fēng)險(xiǎn)。

由于凌霄片電網(wǎng)有部分10 kV小水電上網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生220 kV春凌甲乙線同時(shí)故障跳閘或凌霄站220 kV母差保護(hù)動(dòng)作跳閘或凌霄站#1主變故障跳閘時(shí)，小水電將繼續(xù)維持運(yùn)行很短時(shí)間，使得合水站110 kV母線上有電壓，110 kV凌合甲線和凌合乙線有電流，進(jìn)而使合水站110 kV備自投不滿足啟動(dòng)條件。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，將備自投啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間由普通的200ms加長(zhǎng)至400ms，將合備用線路開(kāi)關(guān)的延時(shí)時(shí)間由普通的200ms加長(zhǎng)至400ms，使小水電有足夠的解網(wǎng)時(shí)間，從而提高合水站110 kV備自投動(dòng)作的成功率。

②存在110 kV線路過(guò)負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)。

由于合水站備自投動(dòng)作后需要用110 kV春東線串供220 kV凌霄站、110 kV東湖站、合水站、龍宮站、車田站和海螺站，故存在備自投動(dòng)作成功后110 kV春東線過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。目前以上幾個(gè)站的總負(fù)荷約50MW，而110 kV春東線限流497A，折算成負(fù)荷約85MW，完全能直供以上變電站。但是隨著這些站負(fù)荷的增長(zhǎng)，110 kV春東線在合水站110 kV備自投動(dòng)作后就存在重載甚至過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。

3 均衡負(fù)荷分配的備自投

110 kV石灣站是陽(yáng)江市區(qū)的一個(gè)重要變電站，承擔(dān)著對(duì)市政府、市供電局和市廣播電視臺(tái)等重要用戶的供電任務(wù)。鑒于石灣站負(fù)荷較重，以前的兩臺(tái)主變均已接近重載，故在石灣站增加了第三臺(tái)主變，以滿足負(fù)荷的需要。

1）石灣站運(yùn)行方式說(shuō)明。

石灣站正常運(yùn)行方式接線圖如圖4所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）。

圖4 石灣站運(yùn)行方式接線圖

在該方式下，110 kV陽(yáng)石甲線、陽(yáng)石乙線雙回供電石灣站，110 kV分段10121刀閘合上，#1主變供電10kV1母，#2主變供電10kV2A、2B母，#3主變供電10kV3母，10 kV分段512開(kāi)關(guān)、523開(kāi)關(guān)在熱備用，10kV512、523開(kāi)關(guān)的分段備自投均投入。10 kV各段母線的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表1所示。

2）均衡負(fù)荷分配的備自投實(shí)現(xiàn)的功能。

石灣站10 kV均衡負(fù)荷分配的備自投動(dòng)作邏輯如下：

①#2主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV2A母無(wú)壓，1母有壓后，跳502A開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)。

檢測(cè)10kV2B母無(wú)壓，3母有壓后，跳502B開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)。

②#1主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV1母無(wú)壓，10kV2A母有壓后，跳501開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)→跳502B開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)。

③#3主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV3母無(wú)壓，10kV2B母有壓后，跳503開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)→跳502A開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)。

3）均衡負(fù)荷分配的備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用。

石灣站10 kV分段512、523開(kāi)關(guān)裝設(shè)普通備自投和裝設(shè)均衡負(fù)荷備自投時(shí)，某一主變跳閘后其他主變的負(fù)荷情況統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2和表3。

從表2和表3對(duì)比可以看出，如果裝設(shè)普通邏輯的備自投，#1主變跳閘后#2主變的負(fù)荷達(dá)65MW，#2主變將超載運(yùn)行，#3主變跳閘后#2主變的負(fù)荷達(dá)60MW，也超載運(yùn)行;如果裝設(shè)均衡負(fù)荷分配的備自投，#1主變或#3主變跳閘后，#2主變的負(fù)荷均為40MW，不會(huì)超載運(yùn)行?？梢?jiàn)均衡負(fù)荷分配的備自投在事故情況下不但能夠避免負(fù)荷損失，還能避免設(shè)備超載運(yùn)行。

4）均衡負(fù)荷分配的備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題。

目前石灣站負(fù)荷仍然在不斷增長(zhǎng)，當(dāng)10kV1母和10kV2母總負(fù)荷達(dá)到50MW時(shí)，或10kV2B母和10kV3母總負(fù)荷達(dá)到50MW時(shí)，某一主變故障，即使10kV備自投正確動(dòng)作，也會(huì)面臨超載的

風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

各種特殊備自投，對(duì)避免電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行、多個(gè)站同時(shí)失壓導(dǎo)致大面積停電、降低或消除事故（事件）等級(jí)以及均衡重載設(shè)備的負(fù)荷分配有著重要意義。特殊備自投的投運(yùn)給電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)管控帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題，在開(kāi)關(guān)或者保護(hù)拒動(dòng)情況下，有擴(kuò)大停電面積的肯能。調(diào)度運(yùn)行專業(yè)針對(duì)新的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)制定了相應(yīng)電網(wǎng)事故處置預(yù)案。

致謝：

感謝吳鳳婷主任對(duì)本文提供了寶貴意見(jiàn)，謹(jǐn)此感謝！

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力事故（事件）調(diào)查規(guī)程（試行）.中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司.

[2]廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程.廣東電網(wǎng)公司.

[3]2012～2013年廣東電網(wǎng)安全穩(wěn)定第二三道防線運(yùn)行方案.廣東電網(wǎng)公司.

[4]電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度技術(shù)問(wèn)答[M].中國(guó)電力出版社.

[5]廣東電網(wǎng)公司安全自動(dòng)裝置管理規(guī)定.廣東電網(wǎng)公司.

附錄1：

附錄1 與220 kV壩基頭站相關(guān)的陽(yáng)江電網(wǎng)主網(wǎng)示意圖

附錄2：

附錄2 與110 kV合水站相關(guān)的陽(yáng)江電網(wǎng)主網(wǎng)示意圖endprint

220 kV凌霄站是一個(gè)終端變電站，由220 kV春城站通過(guò)220 kV春凌甲線、春凌乙線雙回線路供電。110 kV合水站為220 kV春城站和220 kV凌霄站之間的聯(lián)絡(luò)站（見(jiàn)附錄2）。由于220 kV凌霄站處于多雷地區(qū)，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因220 kV春凌甲乙雙回線路被雷擊同時(shí)跳閘，重合不成功，導(dǎo)致220 kV凌霄站和其所供的110 kV龍宮站、車田站和海螺站同時(shí)失壓的事故（事件）。鑒于此，在合水站裝設(shè)110 kV線路備自投，在凌霄片電網(wǎng)失壓時(shí)，合水站不切主供線路，直充凌霄片電網(wǎng)，從而避免了凌霄片電網(wǎng)大面積停電。

1）合水站運(yùn)行方式說(shuō)明。

合水站正常運(yùn)行方式接線圖如圖3所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）

在該方式下，110 kV合水站單母線運(yùn)行，110 kV凌合甲線、凌合乙線主供合水站。110 kV東合線從東湖站側(cè)充電，作為合水站的備用電源（見(jiàn)附錄2）。

2）110 kV備自投不切主供線路，直充備用線路實(shí)現(xiàn)的功能。

合水站110 kV備自投不切主供線路，直充備用線路時(shí)的啟動(dòng)條件和啟動(dòng)過(guò)程如下。

動(dòng)作過(guò)程：

①等待400MS延時(shí)，合110 kV東合線開(kāi)關(guān);

②等待200MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若判出母線有壓，則備自投成功;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒合信號(hào)，備自投失敗。

3）不切主供線路，直充備用線路的備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用。

圖3 合水站運(yùn)行方式接線圖

220 kV凌霄站為終端站，僅由220 kV春凌甲乙雙回線路供電，如果220 kV春凌甲乙線同時(shí)故障跳閘或凌霄站220 kV母差保護(hù)動(dòng)作跳閘或凌霄站#1主變故障跳閘，均將導(dǎo)致凌霄片電網(wǎng)220 kV凌霄站及110 kV龍宮站、海螺站和車田站失壓，根據(jù)南網(wǎng)事故（事件）調(diào)查規(guī)程規(guī)定為二級(jí)事件。曾經(jīng)也在雷雨季節(jié)發(fā)生過(guò)220 kV春凌甲乙雙回線路同時(shí)受雷擊，重合不成功，導(dǎo)致凌霄片電網(wǎng)大面積停電的事故（事件）。

合水站110 kV備自投在上一級(jí)電網(wǎng)故障導(dǎo)致合水站失壓時(shí)，不斷110 kV凌合甲線和凌合乙線這兩條主供線路的開(kāi)關(guān)，直接合上110 kV東合線這一備供線路的開(kāi)關(guān)，直充到凌霄片電網(wǎng)，保證了對(duì)凌霄片電網(wǎng)的持續(xù)供電，也避免了二級(jí)事件的發(fā)生，對(duì)提高陽(yáng)江電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的供電可靠性發(fā)揮了重要作用。

2014年7月12日12：26 220 kV春凌甲線、春凌乙線均發(fā)生AB相間故障，線路重合閘不動(dòng)作，220 kV春凌甲線、春凌乙線同停，合水站110 kV備自投正確動(dòng)作，直充220 kV凌霄站，避免了220 kV凌霄站、110 kV海螺用戶站和110 kV車田用戶站失壓的二級(jí)事件發(fā)生。

4）不切主供線路，直充備用線路的備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題。

①存在備自投動(dòng)作不成功的風(fēng)險(xiǎn)。

由于凌霄片電網(wǎng)有部分10 kV小水電上網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生220 kV春凌甲乙線同時(shí)故障跳閘或凌霄站220 kV母差保護(hù)動(dòng)作跳閘或凌霄站#1主變故障跳閘時(shí)，小水電將繼續(xù)維持運(yùn)行很短時(shí)間，使得合水站110 kV母線上有電壓，110 kV凌合甲線和凌合乙線有電流，進(jìn)而使合水站110 kV備自投不滿足啟動(dòng)條件。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，將備自投啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間由普通的200ms加長(zhǎng)至400ms，將合備用線路開(kāi)關(guān)的延時(shí)時(shí)間由普通的200ms加長(zhǎng)至400ms，使小水電有足夠的解網(wǎng)時(shí)間，從而提高合水站110 kV備自投動(dòng)作的成功率。

②存在110 kV線路過(guò)負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)。

由于合水站備自投動(dòng)作后需要用110 kV春東線串供220 kV凌霄站、110 kV東湖站、合水站、龍宮站、車田站和海螺站，故存在備自投動(dòng)作成功后110 kV春東線過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。目前以上幾個(gè)站的總負(fù)荷約50MW，而110 kV春東線限流497A，折算成負(fù)荷約85MW，完全能直供以上變電站。但是隨著這些站負(fù)荷的增長(zhǎng)，110 kV春東線在合水站110 kV備自投動(dòng)作后就存在重載甚至過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。

3 均衡負(fù)荷分配的備自投

110 kV石灣站是陽(yáng)江市區(qū)的一個(gè)重要變電站，承擔(dān)著對(duì)市政府、市供電局和市廣播電視臺(tái)等重要用戶的供電任務(wù)。鑒于石灣站負(fù)荷較重，以前的兩臺(tái)主變均已接近重載，故在石灣站增加了第三臺(tái)主變，以滿足負(fù)荷的需要。

1）石灣站運(yùn)行方式說(shuō)明。

石灣站正常運(yùn)行方式接線圖如圖4所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）。

圖4 石灣站運(yùn)行方式接線圖

在該方式下，110 kV陽(yáng)石甲線、陽(yáng)石乙線雙回供電石灣站，110 kV分段10121刀閘合上，#1主變供電10kV1母，#2主變供電10kV2A、2B母，#3主變供電10kV3母，10 kV分段512開(kāi)關(guān)、523開(kāi)關(guān)在熱備用，10kV512、523開(kāi)關(guān)的分段備自投均投入。10 kV各段母線的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表1所示。

2）均衡負(fù)荷分配的備自投實(shí)現(xiàn)的功能。

石灣站10 kV均衡負(fù)荷分配的備自投動(dòng)作邏輯如下：

①#2主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV2A母無(wú)壓，1母有壓后，跳502A開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)。

檢測(cè)10kV2B母無(wú)壓，3母有壓后，跳502B開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)。

②#1主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV1母無(wú)壓，10kV2A母有壓后，跳501開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)→跳502B開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)。

③#3主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV3母無(wú)壓，10kV2B母有壓后，跳503開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)→跳502A開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)。

3）均衡負(fù)荷分配的備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用。

石灣站10 kV分段512、523開(kāi)關(guān)裝設(shè)普通備自投和裝設(shè)均衡負(fù)荷備自投時(shí)，某一主變跳閘后其他主變的負(fù)荷情況統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2和表3。

從表2和表3對(duì)比可以看出，如果裝設(shè)普通邏輯的備自投，#1主變跳閘后#2主變的負(fù)荷達(dá)65MW，#2主變將超載運(yùn)行，#3主變跳閘后#2主變的負(fù)荷達(dá)60MW，也超載運(yùn)行;如果裝設(shè)均衡負(fù)荷分配的備自投，#1主變或#3主變跳閘后，#2主變的負(fù)荷均為40MW，不會(huì)超載運(yùn)行。可見(jiàn)均衡負(fù)荷分配的備自投在事故情況下不但能夠避免負(fù)荷損失，還能避免設(shè)備超載運(yùn)行。

4）均衡負(fù)荷分配的備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題。

目前石灣站負(fù)荷仍然在不斷增長(zhǎng)，當(dāng)10kV1母和10kV2母總負(fù)荷達(dá)到50MW時(shí)，或10kV2B母和10kV3母總負(fù)荷達(dá)到50MW時(shí)，某一主變故障，即使10kV備自投正確動(dòng)作，也會(huì)面臨超載的

風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

各種特殊備自投，對(duì)避免電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行、多個(gè)站同時(shí)失壓導(dǎo)致大面積停電、降低或消除事故（事件）等級(jí)以及均衡重載設(shè)備的負(fù)荷分配有著重要意義。特殊備自投的投運(yùn)給電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)管控帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題，在開(kāi)關(guān)或者保護(hù)拒動(dòng)情況下，有擴(kuò)大停電面積的肯能。調(diào)度運(yùn)行專業(yè)針對(duì)新的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)制定了相應(yīng)電網(wǎng)事故處置預(yù)案。

致謝：

感謝吳鳳婷主任對(duì)本文提供了寶貴意見(jiàn)，謹(jǐn)此感謝！

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力事故（事件）調(diào)查規(guī)程（試行）.中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司.

[2]廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程.廣東電網(wǎng)公司.

[3]2012～2013年廣東電網(wǎng)安全穩(wěn)定第二三道防線運(yùn)行方案.廣東電網(wǎng)公司.

[4]電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度技術(shù)問(wèn)答[M].中國(guó)電力出版社.

[5]廣東電網(wǎng)公司安全自動(dòng)裝置管理規(guī)定.廣東電網(wǎng)公司.

附錄1：

附錄1 與220 kV壩基頭站相關(guān)的陽(yáng)江電網(wǎng)主網(wǎng)示意圖

附錄2：

附錄2 與110 kV合水站相關(guān)的陽(yáng)江電網(wǎng)主網(wǎng)示意圖endprint

220 kV凌霄站是一個(gè)終端變電站，由220 kV春城站通過(guò)220 kV春凌甲線、春凌乙線雙回線路供電。110 kV合水站為220 kV春城站和220 kV凌霄站之間的聯(lián)絡(luò)站（見(jiàn)附錄2）。由于220 kV凌霄站處于多雷地區(qū)，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因220 kV春凌甲乙雙回線路被雷擊同時(shí)跳閘，重合不成功，導(dǎo)致220 kV凌霄站和其所供的110 kV龍宮站、車田站和海螺站同時(shí)失壓的事故（事件）。鑒于此，在合水站裝設(shè)110 kV線路備自投，在凌霄片電網(wǎng)失壓時(shí)，合水站不切主供線路，直充凌霄片電網(wǎng)，從而避免了凌霄片電網(wǎng)大面積停電。

1）合水站運(yùn)行方式說(shuō)明。

合水站正常運(yùn)行方式接線圖如圖3所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）

在該方式下，110 kV合水站單母線運(yùn)行，110 kV凌合甲線、凌合乙線主供合水站。110 kV東合線從東湖站側(cè)充電，作為合水站的備用電源（見(jiàn)附錄2）。

2）110 kV備自投不切主供線路，直充備用線路實(shí)現(xiàn)的功能。

合水站110 kV備自投不切主供線路，直充備用線路時(shí)的啟動(dòng)條件和啟動(dòng)過(guò)程如下。

動(dòng)作過(guò)程：

①等待400MS延時(shí)，合110 kV東合線開(kāi)關(guān);

②等待200MS延時(shí)，在該延時(shí)的等待過(guò)程中若判出母線有壓，則備自投成功;否則裝置輸出開(kāi)關(guān)拒合信號(hào)，備自投失敗。

3）不切主供線路，直充備用線路的備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用。

圖3 合水站運(yùn)行方式接線圖

220 kV凌霄站為終端站，僅由220 kV春凌甲乙雙回線路供電，如果220 kV春凌甲乙線同時(shí)故障跳閘或凌霄站220 kV母差保護(hù)動(dòng)作跳閘或凌霄站#1主變故障跳閘，均將導(dǎo)致凌霄片電網(wǎng)220 kV凌霄站及110 kV龍宮站、海螺站和車田站失壓，根據(jù)南網(wǎng)事故（事件）調(diào)查規(guī)程規(guī)定為二級(jí)事件。曾經(jīng)也在雷雨季節(jié)發(fā)生過(guò)220 kV春凌甲乙雙回線路同時(shí)受雷擊，重合不成功，導(dǎo)致凌霄片電網(wǎng)大面積停電的事故（事件）。

合水站110 kV備自投在上一級(jí)電網(wǎng)故障導(dǎo)致合水站失壓時(shí)，不斷110 kV凌合甲線和凌合乙線這兩條主供線路的開(kāi)關(guān)，直接合上110 kV東合線這一備供線路的開(kāi)關(guān)，直充到凌霄片電網(wǎng)，保證了對(duì)凌霄片電網(wǎng)的持續(xù)供電，也避免了二級(jí)事件的發(fā)生，對(duì)提高陽(yáng)江電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的供電可靠性發(fā)揮了重要作用。

2014年7月12日12：26 220 kV春凌甲線、春凌乙線均發(fā)生AB相間故障，線路重合閘不動(dòng)作，220 kV春凌甲線、春凌乙線同停，合水站110 kV備自投正確動(dòng)作，直充220 kV凌霄站，避免了220 kV凌霄站、110 kV海螺用戶站和110 kV車田用戶站失壓的二級(jí)事件發(fā)生。

4）不切主供線路，直充備用線路的備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題。

①存在備自投動(dòng)作不成功的風(fēng)險(xiǎn)。

由于凌霄片電網(wǎng)有部分10 kV小水電上網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生220 kV春凌甲乙線同時(shí)故障跳閘或凌霄站220 kV母差保護(hù)動(dòng)作跳閘或凌霄站#1主變故障跳閘時(shí)，小水電將繼續(xù)維持運(yùn)行很短時(shí)間，使得合水站110 kV母線上有電壓，110 kV凌合甲線和凌合乙線有電流，進(jìn)而使合水站110 kV備自投不滿足啟動(dòng)條件。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，將備自投啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間由普通的200ms加長(zhǎng)至400ms，將合備用線路開(kāi)關(guān)的延時(shí)時(shí)間由普通的200ms加長(zhǎng)至400ms，使小水電有足夠的解網(wǎng)時(shí)間，從而提高合水站110 kV備自投動(dòng)作的成功率。

②存在110 kV線路過(guò)負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)。

由于合水站備自投動(dòng)作后需要用110 kV春東線串供220 kV凌霄站、110 kV東湖站、合水站、龍宮站、車田站和海螺站，故存在備自投動(dòng)作成功后110 kV春東線過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。目前以上幾個(gè)站的總負(fù)荷約50MW，而110 kV春東線限流497A，折算成負(fù)荷約85MW，完全能直供以上變電站。但是隨著這些站負(fù)荷的增長(zhǎng)，110 kV春東線在合水站110 kV備自投動(dòng)作后就存在重載甚至過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。

3 均衡負(fù)荷分配的備自投

110 kV石灣站是陽(yáng)江市區(qū)的一個(gè)重要變電站，承擔(dān)著對(duì)市政府、市供電局和市廣播電視臺(tái)等重要用戶的供電任務(wù)。鑒于石灣站負(fù)荷較重，以前的兩臺(tái)主變均已接近重載，故在石灣站增加了第三臺(tái)主變，以滿足負(fù)荷的需要。

1）石灣站運(yùn)行方式說(shuō)明。

石灣站正常運(yùn)行方式接線圖如圖4所示（黑色開(kāi)關(guān)合上，白色開(kāi)關(guān)斷開(kāi)）。

圖4 石灣站運(yùn)行方式接線圖

在該方式下，110 kV陽(yáng)石甲線、陽(yáng)石乙線雙回供電石灣站，110 kV分段10121刀閘合上，#1主變供電10kV1母，#2主變供電10kV2A、2B母，#3主變供電10kV3母，10 kV分段512開(kāi)關(guān)、523開(kāi)關(guān)在熱備用，10kV512、523開(kāi)關(guān)的分段備自投均投入。10 kV各段母線的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表1所示。

2）均衡負(fù)荷分配的備自投實(shí)現(xiàn)的功能。

石灣站10 kV均衡負(fù)荷分配的備自投動(dòng)作邏輯如下：

①#2主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV2A母無(wú)壓，1母有壓后，跳502A開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)。

檢測(cè)10kV2B母無(wú)壓，3母有壓后，跳502B開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)。

②#1主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV1母無(wú)壓，10kV2A母有壓后，跳501開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)→跳502B開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)。

③#3主變跳閘時(shí)：

檢測(cè)10kV3母無(wú)壓，10kV2B母有壓后，跳503開(kāi)關(guān)→合523開(kāi)關(guān)→跳502A開(kāi)關(guān)→合512開(kāi)關(guān)。

3）均衡負(fù)荷分配的備自投對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的重要作用。

石灣站10 kV分段512、523開(kāi)關(guān)裝設(shè)普通備自投和裝設(shè)均衡負(fù)荷備自投時(shí)，某一主變跳閘后其他主變的負(fù)荷情況統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2和表3。

從表2和表3對(duì)比可以看出，如果裝設(shè)普通邏輯的備自投，#1主變跳閘后#2主變的負(fù)荷達(dá)65MW，#2主變將超載運(yùn)行，#3主變跳閘后#2主變的負(fù)荷達(dá)60MW，也超載運(yùn)行;如果裝設(shè)均衡負(fù)荷分配的備自投，#1主變或#3主變跳閘后，#2主變的負(fù)荷均為40MW，不會(huì)超載運(yùn)行?？梢?jiàn)均衡負(fù)荷分配的備自投在事故情況下不但能夠避免負(fù)荷損失，還能避免設(shè)備超載運(yùn)行。

4）均衡負(fù)荷分配的備自投運(yùn)行注意事項(xiàng)及帶來(lái)的問(wèn)題。

目前石灣站負(fù)荷仍然在不斷增長(zhǎng)，當(dāng)10kV1母和10kV2母總負(fù)荷達(dá)到50MW時(shí)，或10kV2B母和10kV3母總負(fù)荷達(dá)到50MW時(shí)，某一主變故障，即使10kV備自投正確動(dòng)作，也會(huì)面臨超載的

風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

各種特殊備自投，對(duì)避免電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行、多個(gè)站同時(shí)失壓導(dǎo)致大面積停電、降低或消除事故（事件）等級(jí)以及均衡重載設(shè)備的負(fù)荷分配有著重要意義。特殊備自投的投運(yùn)給電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)管控帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題，在開(kāi)關(guān)或者保護(hù)拒動(dòng)情況下，有擴(kuò)大停電面積的肯能。調(diào)度運(yùn)行專業(yè)針對(duì)新的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)制定了相應(yīng)電網(wǎng)事故處置預(yù)案。

致謝：

感謝吳鳳婷主任對(duì)本文提供了寶貴意見(jiàn)，謹(jǐn)此感謝！

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力事故（事件）調(diào)查規(guī)程（試行）.中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司.

[2]廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程.廣東電網(wǎng)公司.

[3]2012～2013年廣東電網(wǎng)安全穩(wěn)定第二三道防線運(yùn)行方案.廣東電網(wǎng)公司.

[4]電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度技術(shù)問(wèn)答[M].中國(guó)電力出版社.

[5]廣東電網(wǎng)公司安全自動(dòng)裝置管理規(guī)定.廣東電網(wǎng)公司.

附錄1：

附錄1 與220 kV壩基頭站相關(guān)的陽(yáng)江電網(wǎng)主網(wǎng)示意圖

附錄2：

附錄2 與110 kV合水站相關(guān)的陽(yáng)江電網(wǎng)主網(wǎng)示意圖endprint