關(guān)于110 kV變電站單母分段接線備投的探討

韓珮雯

（國(guó)網(wǎng)太原供電公司，山西 太原 030009）

關(guān)于110 kV變電站單母分段接線備投的探討

韓珮雯

（國(guó)網(wǎng)太原供電公司，山西 太原 030009）

分析了110 kV變電站采用單母分段接線方式的備投投入，可能出現(xiàn)母線故障時(shí)誤備投而造成全站失電的問(wèn)題，提出了應(yīng)采取的相應(yīng)措施。

單母分段；備投；閉鎖

0 引言

太原地區(qū)110 kV網(wǎng)絡(luò)均為輻射型網(wǎng)絡(luò)，110 kV變電站一般采用單母分段接線及內(nèi)橋接線方式，110 kV線路采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行即采用大分裂或一供一備運(yùn)行方式。為提高變電站的供電可靠性，一般變電站110 kV配置備投裝置，以滿足線路故障后快速恢復(fù)變電站供電的要求。但為防止母線故障誤備投而擴(kuò)大停電范圍，必須認(rèn)真分析110 kV變電站的不同接線方式下的備投動(dòng)作行為，以采取相應(yīng)措施來(lái)滿足運(yùn)行要求。

1 變電站事故起因分析

事故簡(jiǎn)述如下。

a） 2011年5月8日晚18：18分110 kV屯蘭變電站110 kV I段母線避雷器A相爆炸，古屯1號(hào)線距離II段保護(hù)動(dòng)作掉閘、重合復(fù)掉，屯蘭110 kV備投動(dòng)作，分段130開(kāi)關(guān)合閘后導(dǎo)致110 kV古屯2號(hào)線掉閘，引起屯蘭、馬蘭2座110 kV變電站全站失電。見(jiàn)圖1屯蘭故障圖例。

b）2014年7月22日14∶51 110 kV水庫(kù)變電站110 kV北母PT C相避雷器爆炸，婁煩站110 kV婁水線125開(kāi)關(guān)接地距離Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作掉閘，重合復(fù)掉，110 kV分段備投動(dòng)作，分段190開(kāi)關(guān)合閘后導(dǎo)致古交站110 kV古水1號(hào)線155開(kāi)關(guān)接地距離Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作掉閘，重合復(fù)掉，引起水庫(kù)站全站失電。見(jiàn)圖2水庫(kù)故障圖例。

圖1 屯蘭變電站故障圖例

圖2 110 kV水庫(kù)變電站故障圖例

通過(guò)上述兩起事故，暴露出采用單母分段接線方式的110 kV變電站若110 kV投入備投裝置，且不具備母線故障閉鎖備投的條件，則會(huì)出現(xiàn)110 kV母線故障發(fā)生，造成全站失電的情況。

2 問(wèn)題分析

a）110 kV變電站一般采用單母分段接線及內(nèi)橋（擴(kuò)大內(nèi)橋）接線方式，內(nèi)橋接線的110 kV母線是包括在變壓器保護(hù)范圍內(nèi)，因此對(duì)內(nèi)橋接線的變電站，采用變壓器保護(hù)動(dòng)作來(lái)閉鎖備投的方式，可以避免110 kV母線故障的誤備投，已經(jīng)取得良好的效果。但對(duì)單母分段接線的變電站，若配置母差保護(hù)的可以利用母差保護(hù)來(lái)閉鎖備投，防止母線故障的誤備投，而110 kV母差配置要求母線進(jìn)出線滿足四回線及以上才配置母差保護(hù)，因此對(duì)終端兩進(jìn)線的110 kV母線不配置母差保護(hù)的110 kV變電站，當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)全站失電的情況。

b)利用110 kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)電流保護(hù)閉鎖110 kV備投，來(lái)滿足備投區(qū)分線路故障和母線故障。此方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為簡(jiǎn)單，但有流閉鎖定值無(wú)規(guī)程提供的整定原則且取值較為困難，同時(shí)要考慮方式變化、故障類型以及變壓器負(fù)荷情況等因素。如110 kV城西站有流閉鎖定值按躲最大負(fù)荷整定，110 kV備投在多年運(yùn)行中，動(dòng)作4次，其中1次就曾出現(xiàn)有流判別誤閉鎖備投的情況。

c)目前太原主網(wǎng)及用戶110 kV變電站統(tǒng)計(jì)。對(duì)太原主網(wǎng)及用戶變電站中110 kV變電站高壓側(cè)為單母分段接線方式、且未配置母線保護(hù)并投入110 kV備自投裝置的變電站進(jìn)行落實(shí)統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。

表1 太原110 kV備自投裝置的變電站進(jìn)行落實(shí)統(tǒng)計(jì)

3 目前太原地區(qū)采取措施

對(duì)單母分段接線方式的變電站且未配置母差保護(hù)閉鎖備投的變電站，采取如下措施。

a）110 kV單母分段接線的變電站，在大分裂運(yùn)行方式下，將110 kV分段保護(hù)投入，其定值按照母線有足夠靈敏度整定，時(shí)間整定0 s。其作用為當(dāng)任一母線故障，故障母線的線路保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)后備投動(dòng)作，投到故障母線上后用分段開(kāi)關(guān)保護(hù)來(lái)切除故障母線，保證非故障母線的正常供電。

b）110 kV單母分段接線的變電站，在一供一備運(yùn)行方式下，將110 kV分段保護(hù)投入，其定值按照母線有足夠靈敏度整定，時(shí)間整定0.1～0.2 s（分段定值正常需躲主變差動(dòng)時(shí)間）。其作用為當(dāng)電源進(jìn)線母線故障，線路保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)后備投動(dòng)作，投到故障母線上后用分段開(kāi)關(guān)保護(hù)來(lái)切除故障母線，保證非故障母線的正常供電；當(dāng)非電源進(jìn)線母線故障，分段開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作切除故障母線。

4 建議采取措施

a)對(duì)新啟動(dòng)110 kV單母分段接線的變電站，宜配置母差保護(hù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)閉鎖備投的功能。

b)在110 kV母線上裝設(shè)快速母線保護(hù)，用來(lái)瞬時(shí)切除故障母線，同時(shí)閉鎖110 kV備自投裝置，避免母線故障擴(kuò)大停電范圍、造成全站失電。

c)在110 kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)上加裝電流判別裝置，用于閉鎖110 kV備投，來(lái)滿足備投區(qū)分線路故障和母線故障。有流閉鎖定值按照母線有足夠靈敏度整定，時(shí)間整定0.1～0.2 s（定值正常需躲主變差動(dòng)時(shí)間），同時(shí)與備投廠家溝通閉鎖回路的實(shí)現(xiàn)。

d)結(jié)合系統(tǒng)定值配合情況，與備投廠家討論備投后加速跳閘問(wèn)題，避免全站（或開(kāi)閉站）失電的情況（同時(shí)解決低壓備投的問(wèn)題）。

e)對(duì)暫時(shí)無(wú)法改造的單母分段接線變電站，可以投入分段保護(hù)來(lái)彌補(bǔ)可能出現(xiàn)的全站失電。

Discussion on Automatic Stand-by Power Switching of 110 kV Substation Adopting Sectionalized Single Busbar Connection Mode

HAN Peiwen

(State Grid Taiyuan Power Supply Company,Taiyuan,Shanxi 030009,China)

It analyzes that automatic stand- by power switching of 110 kV substation adopting the connection mode of sectionalized single busbar may lead tomal- switching when fault occurs on busbar, and measures are put forward correspondingly.

single busbar segmentation;automatic stand-by power switching;block

TM645.1

B

1671-0320（2016）02-0071-02

2015-11-10，

2016-01-26

韓珮雯（1960），女，浙江平湖人，1982年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)化，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算及運(yùn)行管理工作。