220kV变电站110kV母线正常运行方式安排分析

摘要：文章阐述了如何根据电网结构，在220kV变电站110kV母线并列运行方式下，合理安排正常运行方式，从而减少计划检修时运行方式调整，降低故障时电网损失，提高事故情况下电网供电能力，降低事故处理难度，实现停电用户的快速恢复。

关键词：220kV变电站；110kV母线；电网结构；双回线路；同方向线路；外部电源 文献标识码：A

中图分类号：TM645 文章编号：1009-2374（2016）33-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.065

目前湛江电网220kV变电站110kV母线均为双母接线方式，且均采用220kV母线、主变、110kV母线并列运行方式，变电站有且仅有1台主变高压侧及中压侧中性点地刀合上，变中及各出线间隔分别挂在不同母线上，如何合理安排母线接线方式呢？

一般来说，相对应220kV变电站110kV母线，主变变中间隔为电源间隔；两回线路直接供向同一变电站称为双回线路；两回线路通过110kV网架，不经220kV变电站110kV母线，供向同一变电站，称为同方向线路；可以与其他大系统相连，供电220kV变电站110kV母线的线路，称为外部电源线路；其他线路还包括地方电源线路及单电源线路。各类线路方式安排原则如下：

第一，双回线路、同方向线路若开环运行，则此两条110kV线路不应挂在同一母线上；双回线路、同方向线路若环网运行，则此两条110kV线路须挂在同一母线上。

如图1所示，实心表示开关在运行状态，空心表示开关在热备用状态，由图可知：110kV A线、B线并供110kV乙站，且110kV A线、B线在220kV甲站中挂不同母线上。此时若110kV C线故障，且C线开关拒动，由于110kV线路开关没有失灵保护，而故障点又不在110kV母差保护范围内，因此只能通过220kV主变中后备保护切除故障，第一时段（一般0.9s）切开110kV母联1012开关。如图2所示。

从图2可以看到，110kV母联1012开关跳闸后，由于110kV A线、B线并供且挂在不同母线上，它们通过乙站母线串联后相当于甲站的另一台110kV母联开关，因此甲站两条110kV母线上运行的所有主变均能感受到110kV C线的故障电流，故所有主变的中后备第二时段动作，切开（一般1.2s）220kV甲站所有主变变中开关，甲站110kV母线全部失压，导致电网事故扩大。

同理，若110kV C线保护拒动，（一般情况下，220kV线路配有2套或2套以上相对独立的保护装置，保护拒动的几率非常小，而110kV线路一般只有1套保护装置），也只能通过主变中后备保护切除故障，最终一样将切开220kV甲站所有主变变中开关，甲站110kV母线全部失压，电网事故扩大。

因此，110kV双回或多回线路环网运行时，不能参照220kV系统将环网运行线路挂在不同110kV母线上，而要挂在同一条110kV母线上。

第二，外部电源线路应合理分布在各段母线上，应考虑220kV变电站全站失压的情况下，将110kV母线分段运行，如何能够简单地将更多、更重要的负荷快速恢复送电，防止事件等级上升，并事先根据预定的恢复路径设置好外部电源线路、联络线路的定值区域等。

第三，主变变中开关及地方电源线路开关：（1）应防止在220kV母线（110kV母线）分列运行时，通过2台主变及110kV母线（220kV母线）充当母联开关；（2）应充分考虑在主变或母线发生N-1故障后的供电能力。

第四，单电源线路开关及110kV母线单母故障可能导致全站失压的线路开关：（1）应考虑110kV母线N-1故障时，事故事件等级最小；（2）尽量使母联开关电流尽量接近0。

第五，案例：如图3为220kV A站110kV电网接线图，A站、B站、C站均为220kV变电站，A站110kV母线、220kV母线均为双母运行方式，3台主变，其中#1主变150MVA，#2主变150MVA，#3主变180MVA；D站、E站、F站、G站、H站、I站、J站、K站、L站、O站均为110kV变电站，各站负荷如图，其中D站、E站、F站、G站、H站、K站、L站、O站投入110kV线路备自投；M站、N站为110kV地方电源；图中开关实心表示合位，空心表示分位，所有线路负载能力均为100MW。

由上分析可得出以下结论：（1）110kV AJ线、110kV AO线应挂在不同母线上；（2）110kV AK甲线、110kV AK乙线应挂在不同母线上；（3）110kV AL甲线、110kV AL乙线应挂在不同母线上；（4）110kV AM甲线、110kV AM乙线线应挂在同一母线上；（5）110kV AH线、110kV AI线应挂在不同母线上；（6）在220kV A站全站失压时，H站、I站可转由110kV BG线（负载95MW）供电，110kV AE线接近满载运行，因此220kV A站外部电源线路110kV AD线、110kV AF线应挂在不同母线上；（7）通过电源进行考虑：#1主变、#2主变应挂在同一母线上，#3主变、110kV AM甲线、110kV AM乙线、110kV AJ线应挂在另一母线上；（8）单母线故障可能失压的变电站为110kV I站、J站，因此110kV AJ线、110kV AI线应挂在不同母线上；（9）为使A站110kV母联开关电流尽量小，110kV AE线应与#1、变中、#2变中挂同一母线；（10）在考虑全站（220kV）失压情况下，由于110kV地方电源线路应与110kV AF线挂不同母线（在110kV CF甲乙线并供时，110kV AF线可供电100MW）。

可得出：若#1变中、#2变中、110kV AE线、AO线、AI线、AF线应挂110kV1M母线（同时应注意#1变高、#2变高也应挂同一220kV母线，假设#1变高、#2变高挂220kV1M母线，#3变高挂220kV2M母线），则#3变中、110kV AM甲线、AM乙线、AJ线、AH线、AD线应挂110kV2M母线；可将110kV AK甲线与AL甲线挂110kV1M母线，则110kV AK乙线与AL乙线应挂110kV2M母线。

此时，若A站220kV1M母线故障，A站电源256MW，负荷250MW，#3主变满载运行；若A站220kV2M母线故障，A站电源376MW，负荷250MW；若A站220kV双母线故障，则H站、I站转由110kVBG线供电；E站转由110kVCG线供电；O站、K站转由110kVCF甲乙线供电；J站、L站转由110kVCD线供电；均无需拉闸限电。若110kV1M母线故障，110kV I站失压，O站、K站、E站110kV线路备自投动作，A站电源256MW，负荷160MW；若110kV2M母线故障，110kV J站失压，H站、L站110kV线路备自投动作，A站电源300MW，负荷240MW。

220kV变电站110kV母线运行方式的确定要通过后果分析法，充分考虑220kV单母故障、双母同时故障、110kV单母故障时，电网的供电能力越大，造成的事故事件等级越小，事故后负荷恢复、事故处理的难度越小，则母线电网运行方式越佳。

作者简介：汤文武（1983-），男，湖南益阳人，湛江供电局电力调度控制中心中级工程师，研究方向：电力调度。

（责任编辑：小 燕）