一種變電站特殊接線方式倒閘操作分析

申定輝， 于曉蕾

(1.國網(wǎng)六安供電公司， 安徽　六安　237000；2.國網(wǎng)安徽眾興電力設計院有限公司， 安徽　合肥　230022)

1　引言

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，一個地區(qū)變電站數(shù)量每年日新月異，且隨著電網(wǎng)建設的標準化越來越完善，新建的變電站接線方式比較統(tǒng)一，110kV的變電站普遍采用內(nèi)橋接線，220kV變電站普遍采用雙母線接線[1]。但因歷史原因和實際電網(wǎng)建設的需要，也出現(xiàn)了一些特殊接線方式的變電站，如220kV的變電站中的雙母單分段接線。

倒閘操作的安全性不是絕對性的，但需要預先針對關(guān)鍵點進行分析，將操作的危險系數(shù)盡量降到最低[2-5]。如一條110kV線路停電檢修，開關(guān)拉開后，先拉線路側(cè)閘刀，就是為了防止因開關(guān)假分，帶負荷拉閘刀。開關(guān)假分，先拉線路側(cè)，線路保護動作，切斷故障，先拉母線側(cè)，母差保護動作，跳開閘刀所在母線上的所有開關(guān)，切斷故障，但后者所造成的事故范圍比前者大大增加，電網(wǎng)的風險擴大[6-10]。

本文將從實際倒閘出發(fā)，結(jié)合電氣理論分析，針對六安地區(qū)變電站所出現(xiàn)的特殊接線的典型操作進行關(guān)鍵點分析，尋找安全裕度最大和風險最小的倒閘操作方式。

2　特殊接線方式

圖1　雙母單分段接線

2.1　雙母單分段接線方式

220kV變電站接線方式中，多為雙母接線，雙母單分段屬于雙母接線的擴大接線，比較特殊。其接線方式如圖1所示。

2.2　雙母單分段接線方式分析

雙母單分段接線方式的特點是，包含3個連接開關(guān)(如圖1，母聯(lián)2600開關(guān)、母聯(lián)2800開關(guān)和分段2100開關(guān))。

在保護配置中，充分考慮了雙母單分段接線方式的特點，大差動作時，跳開各出線開關(guān)和連接開關(guān)；II母小差動作，跳開母聯(lián)2600開關(guān)和母聯(lián)2800開關(guān)；IA母小差動作，跳開母聯(lián)2800開關(guān)和分段2100開關(guān)；IB母小差動作，跳開母聯(lián)2600開關(guān)和分段2100開關(guān)。

母線運行方式上，可以實現(xiàn)IA、IB母并列運行；IA、IB和II母并列運行；IA、II母并列運行，IB與IA、II母分裂運行；IB、II母并列運行，IA與IB、II母分裂運行。設備具體開斷狀態(tài)和保護投入如表1所示。

表1　母線運行方式描述

正常運行方式為母聯(lián)2800開關(guān)、母聯(lián)2600開關(guān)和分段2100開關(guān)均在運行位置，IA、IB、II母線并聯(lián)運行，但屬于三條不同的母線。其中母差保護的壓板配置如表2所示。

表2　A、B套母差保護壓板配置

3　典型操作分析

3.1　典型操作

220kV變電站的操作種類繁多，比較簡單如單一線路轉(zhuǎn)檢修或者開關(guān)轉(zhuǎn)檢修，復雜的如母線停電檢修、主變檢修，其中倒母線操作具有很強代表性，可以是單獨的方式調(diào)整操作，也可以是一個大型操作中的一個中間操作環(huán)節(jié)。在倒母線操作中，關(guān)鍵點是母線與母線之間轉(zhuǎn)互聯(lián)且母聯(lián)開關(guān)斷開操作電源，轉(zhuǎn)非自動。在雙母單分段接線方式中，進行倒母線操作時，投入哪些壓板與將哪些開關(guān)轉(zhuǎn)為非自動，就存在多種情況。

(1)間隔接在II母與IA母之間：

倒閘操作時，投入母線互聯(lián)1軟壓板(將II母和IA母互聯(lián)運行)，并將2800開關(guān)轉(zhuǎn)為非自動。

(2)間隔接在II母與IB母之間：

倒閘操作時，投入母線互聯(lián)2軟壓板(將II母與IB母互聯(lián)運行)，并將2600開關(guān)轉(zhuǎn)為非自動。

(3)間隔接在II母與IA母之間：

倒閘操作時，投入母線互聯(lián)1軟壓板(將II母和IA母互聯(lián)運行)，母線互聯(lián)3軟壓板(將IB母和IA母互聯(lián)運行)，并將2800開關(guān)轉(zhuǎn)為非自動。

(4)間隔接在II母與IB母之間：

倒閘操作時，投入母線互聯(lián)2軟壓板(將II母與IB母互聯(lián)運行)，母線互聯(lián)3軟壓板(將IB母和IA母互聯(lián)運行)，并將2600開關(guān)轉(zhuǎn)為非自動。

3.2　停電分析

假設間隔接在II母與IA母之間，倒閘操作時，按照倒閘操作規(guī)程規(guī)定，母線互聯(lián)1軟壓板(表示II母與IA母之間看成一條母線)需投入，母聯(lián)2800開關(guān)改為非自動。則會出現(xiàn)以下幾種停電情況。

情況2倒閘操作過程中，母聯(lián)2600開關(guān)跳閘，因2800處于非自動狀態(tài)，2100在合閘狀態(tài)，IA母和IB母均不會斷電。如圖3所示。

情況3倒閘操作過程中，發(fā)生II母接地短路，因II母與IA母此時是一條母線，母差會跳開II上所接出線開關(guān)以及2600開關(guān)，2100開關(guān)及IA母上所接出線間隔，IB母未失電。如圖4所示。

情況4倒閘操作過程中，發(fā)生IA母接地故障，因II母與IA母此時是一條母線，母差會跳開II上所接出線開關(guān)以及2600開關(guān)，2100開關(guān)及IA母上所接出線間隔，IB母未失電。如圖5所示。

情況5倒閘操作過程中，發(fā)生IB母接地故障，母差跳開IB母上所接出線間隔開關(guān)，以及2100開關(guān)、2600開關(guān)，IB母失電，但II母和IA母未失電。如圖6所示。

圖2　情況1母線與開關(guān)帶電情況　　　圖3　情況2母線與開關(guān)帶電情況

圖4　情況3母線與開關(guān)帶電情況　　　圖5　情況4母線與開關(guān)帶電情況

圖6　情況5母線與開關(guān)帶電情況　　　圖7　均改非自動后母線與開關(guān)帶電情況

在上述的5種情況中，若都加上將2100開關(guān)改為非自動以及強制IA和IB母線為一條母線(投入母線互聯(lián)3軟壓板)，情況3至情況5將跳開母線上所接所有間隔開關(guān)，造成母線失電，如圖7所示。

3.3　操作案例

經(jīng)過上面的分析，本文以簡化的實際變電站接線為例，給出實際操作中可以參考的典型操作。簡化的實際變電站接線如圖8所示。

圖8　簡化的實際變電站接線

簡化的實際變電站運行方式為：2816、2C94和#2主變2802開關(guān)運行在II母上，2817、4784開關(guān)運行在IB母線上，2C93、#1主變2801開關(guān)運行在IA母線上，母聯(lián)2800、母聯(lián)2600和I母分段2100開關(guān)均在運行位置。在進行II母線由運行轉(zhuǎn)檢修操作時，需要將運行在II母上的2816、2C94和2802間隔倒換至I母(IA、IB)運行，其倒母線操作如表3所示(加粗的步驟為本文所提的關(guān)鍵點)。

表3　II母檢修中倒母線操作

4　結(jié)語

經(jīng)過本文的分析，可以看出，雙母單分段的接線，在進行倒母線操作時，僅需將該間隔跨接的兩條母線之間的母聯(lián)開關(guān)改為非自動，且將跨接母線強制為一條母線。這樣的方式，可以最大限度減小在倒閘操作過程中若發(fā)生事故后的停電范圍和影響范圍。

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