改进110 kV内桥接线一、二次设备配置的探讨

周 亚，文 凡

（临安市供电局，浙江 临安 311300）

随着电网的不断发展，110 kV线路已是辐射性供电的主要通道，110 kV变电站多数成为终端变电站，其一次主接线主要采取的是内桥接线方式。这种方式因一次接线简单、经济可靠，简化了变电站的一、二次设备，缩减了变电站的占地面积，节约了建设投资，因此被广泛用于110 kV终端变电站的110 kV主接线中。

在实际应用中，内桥接线因省略了主变的开关和独立TA，主变的110 kV套管TA又无法满足保护和计量的要求，这些特殊的原因使得内桥接线有了一些特殊的保护和计量配置。然而，也正因为这些特殊配置的存在，导致内桥接线在实际运行中有一些不足之处。给日常的运行管理、倒闸操作、一二次设备技术改造都带来不便，存在安全隐患，有必要进一步优化。

1 内桥接线方式存在的问题

1.1 主变投切操作较复杂

在主变投切操作时需操作2台开关且暂时停运一条线路，影响了电网的可靠性和安全性。

为了进一步说明问题，将全桥接线方式与内桥接线方式进行对照分析说明。全桥接线方式如图1（a）所示，内桥接线方式如图 1（b）所示。

从图1中可以看出，全桥接线方式与内桥接线方式主要不同在于全桥接线方式中变压器的高、低压侧都设置了开关而内桥接线方式中变压器的高压侧没有设置开关，仅仅设置了隔离开关G，使主变投切操作要复杂些。如变压器T1需要检修时，在全桥接线方式中的操作步骤为：顺序拉开开关DL5与DL3及其两侧隔离开关；而在内桥接线方式中的操作步骤则为：顺序拉开开关DL3，DL0，DL1及其两侧隔离开关，然后再拉开变压器高压侧的隔离开关G1。从以上操作步骤可以看出，内桥接线方式的操作不如全桥接线方式的操作简便。另外由于隔离开关的灭弧装置非常简单，不能带负荷拉合变压器，甚至也不能拉合空载的变压器；必须要停运变压器后才能拉合这个隔离开关，所以在运行操作中还要特别注意防止误操作的问题。

图1 全桥与内桥接线对比

1.2 主变差动保护范围被扩大

如图2所示，1号主变差动保护的差回路由1号线TA、桥开关TA、1号主变10 kV侧TA构成，这种复杂的差接方式带来了较多的缺点。

图2 主变差动保护电流回路

（1）当线路TA和110 kV母线之间发生故障时，本应由上一级变电所的线路保护动作切除故障，若为瞬时故障即重合成功恢复送电。然而现在属于主变差动保护的范围，主变差动保护会瞬时动作跳开1号线路开关，造成1号主变停电。所以因内桥接线主变差动保护范围扩大，一定程度上降低了电网的供电可靠率。

（2）一、二次运行方式对应要求高，一次运行方式改变后，二次也必须作相应的操作与之对应。例如：当1号线开关由运行改为检修状态，且1号主变需继续运行时，运行人员首先需对一次设备进行操作，将1号线路开关改为检修状态；为防止检修人员在检修过程中涉及1号线路TA而影响1号主变差动保护的正常运行，运行人员还需分3步完成二次操作，即停用1号主变差动保护总出口压板；短接1号线路差动TA的二次短路片；测量1号主变差动保护总出口压板两端确无电压后，放上1号主变差动保护出口总压板，以满足一次运行方式的要求。

当一次设备复役时，也需进行以上类似的3步操作，且一次操作内容不同，二次操作内容也将不同，这些操作流程往往增加了运行人员误操作的机率。

（3）主变的一次停复役操作，主保护（差动保护）需退出2次，使主变暂时处于无主保护的运行状态，且主保护压板的经常操作易留下因人为因素导致压板接触不良的隐患。

（4）主变高压侧无法配置计量装置，使计量部门的关口电量只能通过2条线路的电量计算获得，增加了计量误差。

以上提到的问题主要是因为主变没有保护用和计量用的TA所致。随着科技的进步和厂家制造工艺的提高，从一些变压器厂家提供的信息和有关单位实际运行情况看，主变110 kV套管TA已完全能满足计量和保护的要求。因此随着这些设备状况的改善，有条件对内桥接线一、二次设备的配置作相应的改进，以完善内桥接线方式，使内桥接线在实际电网运行中发挥更好的作用。

2 改进措施探讨

（1）取消110 kV进线的独立TA，安装满足保护和计量要求的主变套管TA。确保一次设备的配置能满足保护和计量的要求。

（2）改进差动保护高压侧的差接方式，利用主变110 kV套管TA与10 kV侧TA差接构成差动回路（如图3所示）。使得主变差动保护范围在正常范围内，一方面简化了倒闸操作，杜绝误操作事故的发生，另一方面有效提高了内桥接线的可靠性和安全性。

（3）增加110 kV桥开关电流保护。不过在实际运行中，110 kV母线的故障概率非常小，因此也可以不增加这套保护，这样110 kV桥开关的独立TA也可以取消。

图3 改进的主变差动保护电流回路

（4）110 kV的计量点由原110 kV进线移到主变高压侧，取消进线开关电量数据的采集，使计量部门的关口电量能实时获得，避免了通过2条线路的电量计算引起的计量误差。

（5）改进110 kV三取二备用电源自投装置的启动条件，由原判“110 kV进线无流、母线无压”改判“高低压母线均无压”为备用电源的启动条件。

3 结语

通过改进不但避免了上述问题，大大提高了内桥接线在电网运行中可靠性性和安全性，还因为110 kV进线独立TA的取消带来了以下益处。

（1）110 kV设备区的纵向尺寸可以缩进2.5 m左右，使得110 kV内桥接线的总平布置更趋于紧凑合理。以110 kV平山变为例，可节约土地137.5 m2。在当今土地资源十分紧张的情况下，土地资源的节约更加符合“环境友好型、资源节约型”的电网建设理念。

（2）可节约工程的设备造价和建筑造价30余万元，在市区经济效益就更为明显。

（3）可以大大减轻检修人员对TA的日常油试、预试等维护工作，降低了生产维修费用，提高了可靠性。

（4）有效简化了操作程序，缩短了操作时间，减少了运行人员和检修人员误操作的可能。

（5）电量关口计量更为合理、准确。

[1]能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册（电气二次部分）[M].北京：中国电力出版社，2003.