單母線三分段運行方式探討

何鵬 楊智慧

1.陜西神渭管道煤炭運輸有限責(zé)任公司，中國·陜西 渭南 714000

2.蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司，中國·陜西 渭南 714000

關(guān)鍵字 單母線三分段；備自投；運行方式

1 引言

公司原35kV 變電站設(shè)置兩臺35/6kV 變壓器，35kV 和6kV 均為單母線分段，變壓器分列運行方式，該運行方式簡單明了、操作方便，很容易實現(xiàn)分段、進(jìn)線的備自投。增加負(fù)荷后變電站增加一臺35/6kV 變壓器，35kV 系統(tǒng)和6kV 系統(tǒng)改變?yōu)閱文妇€三分段運行方式，新增變壓器作為原兩臺變壓器的備用冷備運行，當(dāng)任意一臺變壓器故障后投入新增變壓器，保證負(fù)荷供電，論文詳細(xì)介紹了單母線三分段系統(tǒng)運行方式和實現(xiàn)備自投的方式。

2 運行現(xiàn)狀

2.1 原母線接線方式

原母線接線方式如圖1 所示。

圖1 原供電系統(tǒng)接線方式

該接線方式、運行方式簡單，倒閘操作方便，35kV 為雙電源進(jìn)線，35kV 和6kV 母線均為單母線分段，在35kV 和6kV 母線處均設(shè)置有備自投裝置，正常運行時兩臺35/6kV 主變壓器互為熱備，一臺變壓器故障后，另外一臺變壓器可作帶100%負(fù)荷運行，35kV 和6kV 系統(tǒng)正常均為分列運行。

備自投裝置分別采集兩段母線電壓和進(jìn)線電壓，并采集進(jìn)線電流，Ⅰ段母線失電，在Ⅱ段母線有壓的情況下，跳開I段進(jìn)線斷路器，合母聯(lián)斷路器；Ⅱ段母線失電，在Ⅰ段母線有壓的情況下，跳開II 段進(jìn)線斷路器，合母聯(lián)斷路器。為防止TV 斷線時備自投誤動，取線路電流作為母線失壓的閉鎖判據(jù)[1]。

當(dāng)進(jìn)線綜保發(fā)出故障信號時，閉鎖備自投裝置。當(dāng)采用任意一進(jìn)線帶兩段母線運行時，工作線路失電，在備用線路有壓的情況下跳開工作進(jìn)線，合備用進(jìn)線；當(dāng)工作電源斷路器偷跳合備用電源。為防止TV 斷線時備自投誤動，取進(jìn)線電流作為進(jìn)線失壓的閉鎖判據(jù)，從而實現(xiàn)進(jìn)線備投功能[2]。

2.2 新增負(fù)荷后設(shè)備運行方式

因負(fù)荷增加，新增一臺35/6kV 變壓器，新增35kV III 段母線和6kV III 段母線。新增負(fù)荷后設(shè)備運行方式如圖2 所示。

圖2 改造后供電系統(tǒng)接線方式

GB/T50062—2008《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：自動投入裝置應(yīng)保證在同一時間備用設(shè)備只能作為一個設(shè)備的備用，本設(shè)計按照原有1、2#主變帶負(fù)荷分列運行，采用新增3 號主變給2#主變備用的運行方式，在2#主變故障后備自投裝置投入3#主變；在1#主變故障后人工投入3#主變運行[3]。

正常運行方式35kV 母線III 段母線接在II 段母線上運行，6kV III 段母線接在6kV II 段運行，3 號變壓器冷備用。

因本次為改造項目，造成配電室備用位置緊張，本次在新增35kV III 段母線和6kV III 段母線處均未設(shè)置電壓互感器，35kV III 段母線和6kV III 段母線的電壓信號采集自新增母線連接的相應(yīng)母線段電壓互感器（通過自動方式切換采集相應(yīng)母線段的電壓）。

3 備自投實現(xiàn)

3.1 35kV 母聯(lián)備自投

備自投放電（失效）條件：35kV 第一段和第二段進(jìn)線均無壓、有外部閉鎖信號、備自投裝置保護(hù)動作、二回35kV進(jìn)線中的任一回保護(hù)動作、分閘動作35kV 進(jìn)線斷路器失敗。

備自投動作邏輯：第一段35kV 母線無壓，第一回35kV進(jìn)線無流，第二段35kV 母線有壓，則經(jīng)過2S 延時后分閘第一回路35kV 進(jìn)線斷路器，確認(rèn)分閘后經(jīng)過0.4s 延時，合閘第一段與第三段35kV 母聯(lián)斷路器，由第二回35kV 電源線路帶全部用電。第二回35kV 電源線路失電后，備自投動作與第一回電源線路失電對等。

3.2 3#主變備自投

備自投放電（失效）條件：6kV 第一段與第三段母聯(lián)斷路器在合閘狀態(tài)、第二段35kV 母線無壓、有外部閉鎖信號、備自投連接片斷開、備自投裝置保護(hù)動作、2 號主變6kV 側(cè)過流保護(hù)動作、分閘動作2#主變35/6KV 斷路器失敗。

備自投動作邏輯：第二段6kV 母線無電壓，2 號主變6kV 側(cè)無流，第二段35kV 母線有電壓，則經(jīng)過2.0s 延時后分閘2 號主變35/6kV 側(cè)斷路器，確認(rèn)分閘后經(jīng)過0.4s 延時，合閘3 號主變35/6kV 側(cè)斷路器由3#主變帶帶6kV 第二段母線負(fù)荷用電，為防止TV 斷線時備自投誤動，取主變低壓側(cè)電流作為母線失壓的閉鎖判據(jù)。

4 運行分析

通過本次改造后，電氣系統(tǒng)的運行方式具有一定局限，通過35kV 新增第III 段母線接在II 段母線上運行，實現(xiàn)I 段母線與III 斷母線之間的備自投，若將III 段母線接在I 段上，任意一段母線失電，則通過手動方式進(jìn)行切換操作。

新增3 號變壓器可作為2 號變壓器備用的備自投，但因該運行方式特點及變壓器容量限制，6kV 母線不能實現(xiàn)備自投功能，當(dāng)I 段母線失電時，則通過人為操作投入備用的3號變壓器，待變壓器送電后，由III 段母線I 段母線運行[4]。

5 結(jié)語

通過本次設(shè)備增容改造，實現(xiàn)了新增負(fù)荷的供電，新增3#變壓器可作為1#或2#變壓器的備用。同時通過備自投裝置的設(shè)置，實現(xiàn)了35kV III 段母線接在35kV II 段母線運行方式下的母聯(lián)備投和3 號變壓器的備投。

本次改造因變電所空間有限，未能在新增母線上安裝電壓互感器，造成備自投的實現(xiàn)和運行方式具有一定的局限性。