淺談110kV鴻橋變主接線方式和備自投

曹偉杰，陶天祎

（國網(wǎng)無錫供電公司，江蘇 無錫 214000）

1 鴻橋變主接線方式

110kV鴻橋變電站是一座半戶內(nèi)布置變電站。目前擁有主變壓器2臺，總?cè)萘?0MVA；110kV采用敞開式常規(guī)設(shè)備，進(jìn)線2回，開關(guān)3臺，采用內(nèi)橋接線方式；10kV采用金屬鎧裝中置柜設(shè)備，線路24回，開關(guān)31臺，電容器2組，接地變2組，采用單母分段接線方式。10kV系統(tǒng)采用消弧線圈接地方式。

圖1 鴻橋110kV變電站1次主接線圖

由圖1可以看出，鴻橋110kV變電站110kV系統(tǒng)：采用內(nèi)橋接線方式，鴻梁771線供1號主變，鴻舜717線供2號主變。110kV分段開關(guān)熱備用，備自投啟用。10kV系統(tǒng)：1號主變101開關(guān)供10kVI段母線，2號主變102開關(guān)供10kVII段母線，10kV分段開關(guān)熱備用，備自投啟用。10kV1號接地變接在10kVI段母線上，10kV2號接地變接在10kVII段母線上。

運行方式：如圖1所示，110kV部分：110kV鴻舜717受電送110kVII段母線，供2號主變、經(jīng)102開關(guān)供10kVII段母線。110kV鴻梁771受電送110kVI段母線、供1號主變，經(jīng)101開關(guān)供10kVI段母線。110kV分段710開關(guān)熱備用，保護(hù)停用，備自投啟用。10kV部分：10kVI段母線送各出線，10kV2段母線送個出現(xiàn)，10kVI-II段分段110開關(guān)熱備用，保護(hù)停用，備自投啟用。

1.1 主接線分析

110kV側(cè)：鴻橋變電站有主變壓器2臺，進(jìn)線2回，因此可采用橋型接線，而橋型接線分為內(nèi)橋和外橋兩種。

內(nèi)橋接線，橋連斷路器QF3在QF1、QF2的變壓器側(cè)。其特點是其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡單，以線路1檢修為例，只需將QF1及其兩側(cè)隔離開關(guān)拉開，兩臺主變和線路2不受影響。而當(dāng)變壓器投切或故障時，將會造成一回路短時停運，同樣以主變1切除為例，則需斷開QF1，QF3和QS1。因此得出，內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長或變壓器不需經(jīng)常投切的情況。而外橋接線則反之，在此不再贅述。10kV側(cè)采用單母分段接線。單母分段接線提高了線路的可靠性與靈活性，兩母線段可并列運行（分段斷路器接通）也可分裂運行（分段斷路器斷開）。在10kV配電裝置中，出線回路為6回及以上時一般均采用單母分段接線方式。

2 備自投裝置和運行方式分析

2.1 備自投裝置概述

備自投裝置是當(dāng)工作電源因故障被斷開以后，能迅速自動的將備用電源或備用設(shè)備投入工作，使用戶不至于停電的一種裝置。備自投裝置主要應(yīng)用于110kV及以下的中、低壓配電系統(tǒng)中，其接線方式主要有三種：低壓母線分段斷路器自投；內(nèi)橋斷路器自投；線路備用自投。

2.2 110kV鴻橋變電站備自投裝置分析

110kV備自投：本站110kV710開關(guān)配置了國電南京自動化股份有限公司的PSP 691數(shù)字式備用電源自投裝置，安裝在110kV分段開關(guān)保護(hù)測控屏上。如圖2所示，即鴻梁線和鴻舜線分別運行，鴻梁線帶高壓側(cè)I母，鴻舜線帶高壓側(cè)II母，771,717在合位（圖中黑色所示），710在分位（圖中白色所示），兩條電源進(jìn)線互為備用，選擇內(nèi)橋斷路器自投方案。

圖2 鴻橋變110kV側(cè)備自投配置

備自投裝置可以通過邏輯判斷來實現(xiàn)只動作一次的要求，為了便于理解廣泛采用“充放電”來模擬這種功能。備自投裝置滿足啟動的邏輯條件，應(yīng)理解為充電條件滿足；延時啟動的時間應(yīng)理解為“充電時間”，“充電時間”到了就完成了全部準(zhǔn)備工作；當(dāng)備自投裝置動作或者任何一個閉鎖及退出備用電源自投條件存在時，立即瞬時完成“放電”。“放電”就是模擬閉鎖備用電源自投裝置，放電后不會發(fā)生備自投裝置的第二次動作。

鴻橋變110kV側(cè)充電條件：110kVI段、II段母線均三相有壓；771/717開關(guān)合位，710開關(guān)分位，經(jīng)10秒充電完成。

備自投正常充電完成后，當(dāng)110kVII段母線失卻電壓，110kVI段母線有電壓，鴻舜717線路無電流，備自投動作，延時5秒跳717開關(guān)，再延時0.5秒合110kV分段開關(guān)。同樣，當(dāng)110kVI段母線失壓時動作過程類似。

閉鎖條件：所接兩臺主變高后備、差動、非電量保護(hù)動作；所接兩路110kV側(cè)進(jìn)線開關(guān)及分段開關(guān)遙控及手動分閘，備自投停啟用開關(guān)切至停用位置。滿足其中任一條件，備自投閉鎖。

10kV側(cè)備自投：本站同樣配置了國電南京自動化股份有限公司的PSP 691數(shù)字式備自投裝置，安裝在10kVI-II分段開關(guān)柜上。本站10kV備自投選用10kV分段開關(guān)備投，如圖3所示。

圖3 鴻橋變10kV側(cè)備自投配置

備自投裝置充電條件：10kVI段、II段母線均三相有壓；101、102開關(guān)合位，110開關(guān)分位，經(jīng)10秒充電完成；備自投正常充電完成后，當(dāng)10kVII段母線失卻電壓，10kVI段母線有電壓，2號主變10kV側(cè)102開關(guān)無電流，備自投動作，延時7秒跳2號主變10kV側(cè)102開關(guān)，再延時0.5秒合10kV分段開關(guān)。同樣，當(dāng)10kVI段母線失壓時動作過程類似。

低備投閉鎖條件：所接兩臺主變低后備保護(hù)動作；所接兩臺主變10kV側(cè)開關(guān)及分段開關(guān)遙控及手動分閘；閉鎖備自投壓板投入；滿足其中任一條件，備自投閉鎖。

綜上，當(dāng)1號主變差動/高后備/非電量保護(hù)動作，跳開771、710、101開關(guān)，同時開入備自投總閉鎖端子，對110kV進(jìn)線及橋備自投裝置放電，閉鎖了橋710開關(guān)備自投，有效地避免了系統(tǒng)向故障點的再次沖擊，保證了2號主變及其負(fù)荷的正常運行。當(dāng)2號主變差動/高后備/非電量保護(hù)動作時，分析同上，能避免自投到故障點。而對于低備投，當(dāng)主變低后備保護(hù)動作后，可以判定母線或出現(xiàn)一定發(fā)生了故障，因此可靠閉鎖低備投，避免了自投到故障點。

2.3 多級備自投動作時間整定

下一級自投動作跳運行斷路器時間≥Δt+上一級自投跳合閘時間。

一般上一級系統(tǒng)故障引起的失壓面較大，可能啟動下一級的多套自投，如下一級動作快于上一級，將使負(fù)荷頻繁轉(zhuǎn)移。在備自投動作的邏輯方案已選定的條件下，多級備自投定值要按確保上級備自投動作領(lǐng)先于下級備自投、下級備自投作為上級備自投后備的原則整定，以保證備自投動作的一致性。

以鴻橋變兩級備自投的時間定值為例，若110kV側(cè)備投跳771、717的時間均整定為5秒，合母聯(lián)710開關(guān)的時間整定為0.5秒，整套備自投動作時間（忽略開關(guān)動作固有時間）約5.5秒。而10kV側(cè)備投跳低壓側(cè)開關(guān)的時間均整定為7.0秒，加上合母聯(lián)110的時間為0.5秒，整套備自投動作時間（忽略開關(guān)動作固有時間）約7.5秒，下級動作時間遠(yuǎn)大于上級動作時間，保證了上、下級備自投的正確性及可靠性。

3 結(jié)語

本文主要對110kV鴻橋變采用內(nèi)橋接線方式進(jìn)行了分析，對內(nèi)外橋兩種接線方式的優(yōu)缺點進(jìn)行了對比，鴻橋變內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長或變壓器不需經(jīng)常投切的情況。另外對鴻橋變的高低備投方案進(jìn)行了分析，特別對高低備投的配合情況進(jìn)行了整定分析，得出了兩級備投的整定時間差。