110 kV内桥变电站特殊检修方式下运行方式的探讨

陈锡磊，周盛路，杨 科，郑建梓

(1.国网浙江慈溪市供电公司，浙江 慈溪 315300；2.国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315010)

110 kV内桥变电站特殊检修方式下运行方式的探讨

陈锡磊1，周盛路1，杨 科1，郑建梓2

(1.国网浙江慈溪市供电公司，浙江 慈溪 315300；2.国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315010)

为了在主变检修工作期间保持110 kV内桥接线变电站的2路电源进线处于运行或热备用状态，采用了只停役检修的主变而不停役相应高压母线和断路器的检修方式。对该检修方式下110 kV侧3种不同运行方式的故障情况进行了分析。结果表明:2段母线分列运行，且只允许停役主变的母线向有运行主变的母线投入的母分备自投方式，可以最大程度地保证可靠供电。

内桥变电站；全站停电；备自投；闭锁方式

0 引言

内桥接线方式结构简单，使用的断路器较少、投资少、供电可靠性高，在35 kV，110 kV终端变电站中得到了广泛应用。

目前，某地区计划性检修110 kV内桥接线变电站时主要采用“轮停”方式，即轮流停役1台主变及相应的高压母线和断路器，这样便于同时对主变压器和断路器进行检修，停役时间一般为2天。某110 kV变电站在某次检修时，工作内容多，持续时间长，为提高供电可靠性，避免变电站长时间单电源进线运行，决定只停役1台主变和相应的10 kV母线，而不停役110 kV母线和断路器。

在该特殊检修方式下110 kV侧存在3种不同的运行方式。以下结合继电保护和备自投动作策略，分析3种运行方式下不同位置故障时的情况。

1 内桥变电站典型继电保护配置

目前，某地区典型的110 kV内桥接线变电站继电保护配置有以下几种：

(1) 110 kV进线均不配置专门的线路保护，线路故障时由对侧变电站的110 kV线路保护动作；

(2) 变压器主保护为差动(比率差动和差动速断)和非电量保护，动作后均跳主变三侧断路器；

(3) 主变110 kV侧安装复合电压闭锁过流保护作为高后备保护，动作后跳主变三侧断路器；

(4) 主变10 kV侧安装复合电压闭锁过流保护作为低后备保护，动作后第1时限跳低压侧10 kV母分断路器，第2时限跳主变10 kV断路器。

此外，内桥接线的终端变电站为提高供电可靠性还配置有备用电源自动投入装置(简称“备自投”)，110 kV侧的备自投根据运行方式有2种模式，分别为进线备自投方式和母分备自投方式。主变差动保护、高后备保护、非电量保护动作后闭锁110 kV母分备自投，不闭锁进线备自投。

2 特殊检修方式

2.1 一次设备运行方式

某110 kV变电站的10 kV线路保护装置需升级改造，同时2号主变需进行预防性试验等相关工作，故决定停役2号主变和10 kVⅡ段母线。按照本地区常规的检修方式，一般会同时停役2号进线断路器2DL和桥断路器3DL,此时该站为1号进线带1号主变和10 kVⅠ段母线的单电源运行方式。但是本次工作内容多，时间跨度较大，110 kV变电站长时间单电源运行存在较大的风险。为保障供电可靠性，在本次检修工作期间仍保留2路进线电源，即不停役2号进线断路器2DL、桥断路器3DL和110 kVⅠ，Ⅱ段母线，而只停役2号主变和10 kVⅡ段母线。

在上述检修方式下，110 kV侧存在3种不同的运行方式，如表1所示。其中运行方式3的示意如图1所示。

表1 3种不同运行方式

图1 运行方式3

2.2 继电保护及备自投装置状态

1号主变各保护正常投运。2号主变各保护(差动保护、非电量保护、高后备保护、低后备保护)停用。此时如果110 kVⅡ段母线发生故障将没有2号主变保护切除故障，只能依靠对侧变电站的110 kV线路保护延时动作(在本地区一般为距离保护Ⅱ段)跳开上级电源断路器。

110 kV备自投为自适应模式，装置根据一次设备的运行状态调整备自投方式。在运行方式1时备自投方式为2号进线备投；运行方式2时为1号进线备投；运行方式3时为双向互投的母分备自投。

3 3种运行方式下的故障情况分析

3.1 运行方式1

(1) 1号进线故障。1号进线故障时，由1号进线对侧的110 kV线路保护动作跳开上级电源断路器，1号进线和本站的110 kVⅠ母、Ⅱ母均失压，满足进线备自投动作条件。经延时跳开1号进线断路器1DL，确认跳开后再延时合上2号进线断路器2DL，本站恢复正常供电。

(2) 2号进线故障。2号进线故障时，2号进线对侧的110 kV线路保护动作跳开上级电源断路器，2号进线失压，不影响本站1号主变的正常供电。

(3) 110 kV Ⅰ母故障。110 kV Ⅰ母故障时，由1号主变差动保护动作跳开1号主变三侧断路器，造成110 kVⅠ母、Ⅱ母均失压。进线备自投经延时跳开1DL，确认跳开后再延时合上2DL，恢复110 kVⅡ母带电。但由于1号主变已经跳开，110 kVⅡ母恢复带电对送出负荷已无实际意义。

(4) 110 kV Ⅱ母故障。如前所述，110 kVⅡ母故障只能由1号进线对侧的线路保护延时动作隔离故障。该保护动作后，1号进线和本站全站失压，满足进线备自投动作条件，经延时跳开1DL，确认跳开后再延时合上2DL。但由于Ⅱ母故障仍然存在，则再由2号进线对侧的线路保护动作跳开上级电源断路器，最终造成本站全站失电。

因此，采用运行方式1时，主供的1号进线故障时能通过备自投装置的动作来恢复本变电站正常供电；备供的2号进线故障时不影响正常供电；110 kVⅠ母故障时，主变必须停运，不可避免损失所有负荷；但110 kVⅡ母故障时，会造成不必要的全站停电。

3.2 运行方式2

(1) 1号进线故障。1号进线故障时，1号进线对侧的线路保护动作隔离故障，最终1号进线失压，1号主变正常供电。

(2) 2号进线故障。2号进线故障时的保护动作情况与运行方式1的1号进线故障时类似，通过进线备自投动作，由1号进线恢复对1号主变的正常供电。

(3) 110 kV Ⅰ母故障。110 kV Ⅰ母故障时，1号主变差动保护跳开三侧断路器，110 kVⅠ母失压，Ⅱ母带电，但是变电站负荷无法送出。

(4) 110 kV Ⅱ母故障。110 kV Ⅱ母故障时，由2号进线对侧的线路保护动作后造成本站全站失压，本站进线备自投动作延时跳开2DL，确认跳开后再延时合上1DL。但由于仍然存在Ⅱ母故障，则再由1号进线对侧的线路保护动作跳开上级电源断路器，最终造成本站全站失电。

因此，运行方式2存在的问题与运行方式1类似，即在110 kVⅡ母故障时也会造成全站停电。

3.3 运行方式3

(1) 1号进线故障。1号进线故障时，由1号进线对侧的110 kV线路保护动作跳开上级电源断路器，1号进线和本站的110 kVⅠ母失压，满足母分备自投动作条件。经延时跳开1DL，确认跳开后再延时合上桥断路器3DL，本站恢复正常供电。

(2) 110 kV Ⅰ母故障。110 kV Ⅰ母故障时，由1号主变差动保护动作跳开1号主变三侧断路器，造成110 kVⅠ段母线失压。同时，由于1号主变差动保护闭锁了母分备自投，因此备自投不会动作，最终只有110 kVⅡ母带电。

(3) 2号进线或110 kVⅡ母故障。当2号进线故障或者110 kVⅡ母故障时，都必须由2号进线对侧线路保护动作跳开上级电源断路器，本站110 kVⅡ母失压，满足母分备自投动作条件，经延时跳开2DL，确认跳开后再延时合上3DL。如果是2号进线故障，母分备自投动作后110 kVⅡ段母线恢复带电；如果是110 kVⅡ母故障，备自投动作后合于故障，再由1号进线对侧的线路保护动作切除故障，最终全站失电。

因此，运行方式3存在的问题是，对1号主变无影响的110 kVⅡ母故障时，母分备自投却动作合于故障，造成全站失电。

4 改进措施及实现方法

4.1 合理闭锁备自投装置

由上述分析可知，3种运行方式下，当1号进线或2号进线故障时都能通过备自投装置的动作保障变电站正常供电；当110 kVⅠ母故障，1号主变必须停运；当110 kVⅡ母故障，备自投均重合于故障，造成不必要的全站停电。因此，考虑通过合理地闭锁备自投来避免上述情况。

运行方式1和运行方式2为进线备自投方式，如果闭锁进线备自投，会造成在主供进线故障时备自投拒动，这又会造成全站停电，所以不能采用闭锁备自投的方式。对于运行方式3，本来110 kVⅡ母故障不会对110 kVⅠ母和1号主变产生影响，但母分备自投动作反而造成合于故障，因此通过闭锁母分备自投的方式可以避免全站停电。

4.2 合理选择单向母分备自投的实现方式

母分备自投有2种互投方式，若只需要其中1种投入方式时，不同的装置实现方法也不一样，主要有以下3种实现方法。

(1) 部分装置如RCS-9651C型，2种母分备自投均设有独立的闭锁压板，只需在保护屏上将该方式闭锁压板投入即可。

(2) 部分装置如RCS-9652型，2种母分备自投合用1个闭锁压板，投入该压板将造成这2种母分备自投均闭锁，故只能采用修改装置定值控制字的方式。

(3) 通过取下保护屏上跳2DL的出口压板实现上述功能。110 kVⅡ母故障时，对侧保护动作后本站母分备自投动作去跳开2DL，但由于出口压板已取下，2DL无法跳开，备自投放电结束，也就不会去合3DL。

第1种和第3种方法均可以通过运行操作来实现，方便快捷；第2种修改定值的方法相对繁琐一点，但总体来说在该检修工作期间3种方法都可以考虑采用。

5 推荐的运行方式

运行方式3是采用2段母线分列运行，并闭锁Ⅰ母向Ⅱ母投入，且只允许Ⅱ母向Ⅰ母投入的单向母分备自投方式。这种方式既可以确保在进线故障时备自投正确动作及时恢复送电，又能在Ⅱ母故障时避免合于故障点引起全站停电。本次检修工作期间，推荐此方式作为110 kV侧的运行方式。

此外，可以归纳得出一般结论：在110 kV内桥接线变电站一台主变正常运行，另一台主变计划检修，而不停役110 kV母线和断路器时，推荐采用2段母线分列的运行方式，并闭锁运行主变的母线向停役主变的母线投入，而只允许停役主变的母线向运行主变的母线投入的母分备自投方式。

6 结束语

为了保障内桥接线的110 kV终端变电站供电可靠性，不允许长时间单电源进线运行。在一台主变正常运行，另一台主变计划检修，而不停役110 kV母线和断路器时，110 kV高压侧存在3种运行方式。采用2段母线分列运行，且只允许停役主变的母线向有运行主变的母线投入的单向母分备自投方式，可以避免重复向故障位置送电引起事故扩大的风险，也可以最大程度地确保可靠供电。

1 高贵云.110 kV内桥接线备自投装置改进[J].中国电力，  2011，44(12)：89-92.

2 宋传盼，王世祥.备自投装置误动拒动实例分析及探讨  [J].电力安全技术，2012，14(10)：14-16.

3 顾月华，甘  雯.完整内桥接线单主变变电所备自投逻  辑剖析 [J].浙江电力，2009，28(2)：67-69.

2017-07-04。

陈锡磊(1986—)，男，工程师，主要从事继电保护管理工作，email：xilei_chen@163.com。

周盛路(1990—)，男，助理工程师，主要从事变电站信息通信工作。

杨  科(1978—)，男，助理工程师，主要从事变电检修工作。

郑建梓(1973—)，男，高级工程师，主要从事电力系统继电保护管理工作。