淺談變電站旁路代供10 kV線路的兩種方式

張成

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪供電局，云南 玉溪 653100）

0 前言

保護(hù)裝置升級(jí)改造等工作[1]。旁路代供10 kV線路的方式可分為不停電代供和短時(shí)停電代供。所謂不停電代供，是指將被代供間隔和旁路間隔合環(huán)后共同對(duì)被代供線路供電，然后再將被代供間隔停電（轉(zhuǎn)為冷備用或檢修），由旁路進(jìn)行單供的方式；不停電代供又分為同一段母線上代供和不同段母線上代供兩種情況。所謂短時(shí)停電代供是指先將被代供線路短時(shí)停電后再用旁路迅速進(jìn)行代供的方式；位于不同段母線的旁路代供才需要短時(shí)停電代供這種方式。

1 不停電方式的旁路代供

旁路代供是一種保證連續(xù)供電的倒閘操作方法，通過旁路代供可以做到被代供線路不停電或短時(shí)停電以完成被代供間隔的缺陷處理、

1.1 不停電代供的主要操作

不停電代供主要操作步驟如圖1所示，其中，調(diào)整旁路斷路器定值區(qū)的目的是防止代供后，保護(hù)定值不匹配，造成保護(hù)動(dòng)作跳閘事故[2]。

圖1 不停電代供主要操作步驟圖

投入旁路斷路器保護(hù)且退出旁路斷路器重合閘是為了試充旁路母線有故障時(shí)，保護(hù)跳開旁路斷路器后不進(jìn)行重合，不會(huì)對(duì)故障旁路母線造成二次沖擊[2]。對(duì)旁路母線進(jìn)行試充，是為了檢驗(yàn)旁路母線的良好性，只有旁母狀態(tài)良好方能進(jìn)行下一步。之所以最后用旁路斷路器合環(huán)，而不是用被代供間隔旁母?jìng)?cè)隔離開關(guān)，是因?yàn)橛酶綦x開關(guān)合環(huán)必須保證絕對(duì)的等電位操作，否則將產(chǎn)生電?。欢脭嗦菲骺梢詼缁?，更加安全[3]。另外，還有一步重要的操作是檢查負(fù)荷分配正常。如果旁路負(fù)荷分配過低，很可能是因?yàn)榕阅競(jìng)?cè)隔離開關(guān)的接觸電阻過大；一旦單獨(dú)代供后可能燒壞隔離開關(guān)觸頭，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)事故[4-5]。

1.2 同一段母線上的不停電代供

圖2 為某變電站10 kV正常運(yùn)行方式的部分，10 kV水泥廠、火車站、煉鐵廠、軋鋼廠斷路器處于運(yùn)行狀態(tài)，10 kV旁路斷路器在熱備用狀態(tài)，10 kV分段斷路器在熱備用狀態(tài)。若要代供10 kV煉鐵廠線路，由于煉鐵廠斷路器與旁路斷路器共同位于10 kVⅡ段母線上，旁路代供時(shí)采用不停電代供方式，具體的代供步驟如下：①調(diào)整旁路斷路器保護(hù)定值區(qū)與被代供斷路器一致；②投入旁路斷路器保護(hù)；③退出旁路斷路器重合閘；④合上旁路斷路器對(duì)旁母試充電；⑤試充電正常后，斷開旁路斷路器；⑥合上被代供線路旁母?jìng)?cè)隔離開關(guān)；⑦合上旁路斷路器進(jìn)行合環(huán)；如圖3所示，此時(shí)，旁路斷路器和被代供斷路器共同對(duì)被代供線供電。⑧檢查負(fù)荷分配正常。⑨退出被代供斷路器重合閘，投入旁路斷路器重合閘。⑩將被代供斷路器轉(zhuǎn)冷備用或檢修。此時(shí)，被代供線路（煉鐵廠線）已由旁路斷路器進(jìn)行代供。

圖2 某變電站10 kV部分正常運(yùn)行方式

圖3 旁路代供不停電代供步驟圖

1.3 不同段母線上的不停電代供

進(jìn)行旁路斷路器代供操作時(shí)，原則上旁路斷路器應(yīng)與被代供斷路器在同一段母線上，若旁路斷路器與被代線路斷路器不在同一段母線上時(shí)，應(yīng)檢查分段斷路器確在合閘位置[6]。

不同段母線上的旁路代供前，應(yīng)將10 kV分段012斷路器由熱備用轉(zhuǎn)運(yùn)行。之所以要求10 kV分段012斷路器在代供操作時(shí)保持運(yùn)行狀態(tài)，是因?yàn)椴煌ｋ姷呐月反r(shí)要求合環(huán)代供后（如圖4所示）方可將被代供間隔轉(zhuǎn)為冷備用或檢修，合環(huán)后可以保證將被代供間隔停電而被代供線路不停電，且能實(shí)現(xiàn)等電位操作，即使被代供斷路器斷開時(shí)處于“假分”狀態(tài)，拉開被代供斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)時(shí)也是等電位操作，不會(huì)造成帶負(fù)荷拉開隔離開關(guān)，極大地保證了運(yùn)行人員的人身安全、變電設(shè)備的安全以及電網(wǎng)的安全運(yùn)行[7]。具體代供步驟類似同一段母線上的不停電代供，不再贅述。

圖4 不停電的旁路代供

2 短時(shí)停電方式的旁路代供

2.1 短時(shí)停電代供的主要操作

短時(shí)停電代供的主要步驟如圖5所示。其中，先將被代供斷路器轉(zhuǎn)為熱備用，最后才轉(zhuǎn)為冷備用或檢修；是為了縮短停電時(shí)間，快速將旁路斷路器合閘進(jìn)行代供。

圖5 短時(shí)停電代供主要步驟圖

2.2 不同段母線上的短時(shí)停電代供

目前，110 kV變電站大多采用內(nèi)橋接線方式，某變電站正常運(yùn)行方式如圖6所示。進(jìn)行不同段母線上的旁路代供時(shí)，要求10 kV分段斷路器保持運(yùn)行狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)合環(huán)等電位操作，但10 kV分段斷路器轉(zhuǎn)為運(yùn)行必然造成兩臺(tái)變壓器低壓側(cè)并列運(yùn)行，而變壓器低壓側(cè)并列運(yùn)行之前，需先將變壓器高壓側(cè)并列，否則將因不滿足電磁環(huán)網(wǎng)，使得潮流轉(zhuǎn)移至并列運(yùn)行的變壓器低壓側(cè)，系統(tǒng)無功功率損耗大增、電壓下降，可能導(dǎo)致兩側(cè)系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定，發(fā)生電壓崩潰甚至功角失穩(wěn)問題[8]；但有時(shí)并不允許上一級(jí)電網(wǎng)并列運(yùn)行，導(dǎo)致變壓器低壓側(cè)不得并列運(yùn)行，使得旁路代供時(shí)就無法使用正常的不停電代供方式進(jìn)行[9-10]。

圖6 某變電站正常運(yùn)行方式

此種情況下，進(jìn)行旁路代供時(shí)需采用“短時(shí)停電”的方式進(jìn)行旁路代供，即先將被代供線路停電后用旁路快速進(jìn)行代供。參照?qǐng)D2正常運(yùn)行方式，同樣代供10 kV水泥廠線路時(shí)，具體步驟如下：①-⑥（同不停電代供步驟一致）；⑦斷開被代供斷路器；⑧合上旁路斷路器；此時(shí)，被代供線路已由旁路斷路器進(jìn)行單供；⑨投入旁路斷路器重合閘；⑩將被代供斷路器轉(zhuǎn)冷備用或檢修。

3 代供時(shí)易發(fā)事故及處理措施

3.1 誤將兩臺(tái)主變低壓側(cè)并列

不同段母線上的不停電代供前，要求先合上10 kV分段斷路器將兩段母線并列。否則，在不停電進(jìn)行代供時(shí)，將造成①擅自通過旁路母線將兩臺(tái)主變低壓側(cè)并列，產(chǎn)生嚴(yán)重后果；②被代供斷路器由熱備用轉(zhuǎn)冷備用拉開隔離開關(guān)時(shí)，若斷路器在“假分”狀態(tài)，將因不滿足等電位條件拉開隔離開關(guān)，對(duì)設(shè)備、人身造成極大的威脅。

處理措施：在與旁路斷路器位于不同母線上的10 kV線路旁母?jìng)?cè)隔離開關(guān)的五防合閘邏輯中，加入10 kV分段012斷路器的狀態(tài)判據(jù)；即增加“012合位”作為旁母?jìng)?cè)隔離開關(guān)合閘“與”邏輯的一個(gè)條件，分段斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)，才能打開旁母?jìng)?cè)隔離開關(guān)的五防鎖進(jìn)行旁路代供操作。

3.2 被代供線路過流保護(hù)誤動(dòng)

2004年如皋變電站檢修完35 kV側(cè)出線斷路器后,在由旁路代供運(yùn)行方式恢復(fù)到正常供電方式時(shí)所進(jìn)行的倒閘操作過程中,根據(jù)不停電原則,在倒閘操作過程中會(huì)形成環(huán)網(wǎng)；此時(shí)若被代供線路負(fù)荷遠(yuǎn)小于另一段母線負(fù)荷,則必然出現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供現(xiàn)象,致使流經(jīng)被代供斷路器的電流遠(yuǎn)大于正常情況下該線路可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流,造成被代供斷路器過流保護(hù)誤動(dòng)[11]。如皋變電站35 kV部分為單母分段接線，同樣這種誤動(dòng)事故也可能會(huì)發(fā)生在10 kV部分的旁路代供中。

處理措施：①充分考慮代供過程中的運(yùn)行方式，合理對(duì)線路斷路器的保護(hù)定值進(jìn)行整定計(jì)算；②如果受到靈敏度的限制,不能提高保護(hù)定值,可以考慮在倒閘操作過程中,先退出被代供斷路器過流保護(hù),待恢復(fù)原方式運(yùn)行后,再把過流保護(hù)投入運(yùn)行[11]。

4 結(jié)束語

對(duì)于10 kV部分有旁路母線的變電站，具體選擇何種方式進(jìn)行旁路代供10 kV線路，取決于調(diào)度方式組選擇哪種電網(wǎng)運(yùn)行方式，根據(jù)運(yùn)行方式正確地選擇合適的旁路代供方式，可以做到不停電或短時(shí)停電開展檢修、保護(hù)裝置升級(jí)改造等工作，大大提高了電網(wǎng)的供電可靠性；但是，旁路代供的操作方法也是一種相對(duì)復(fù)雜的變電運(yùn)行操作方法，不僅要考慮到電網(wǎng)運(yùn)行方式的問題，還要研究繼電保護(hù)是否匹配[12]，所以我們要扎實(shí)掌握這種方法，在保證人員安全的同時(shí)，更好地運(yùn)用于變電運(yùn)行的日常工作中。