浅谈内桥接线变电站中110kV备自投与10kV备自投问题

浅谈内桥接线变电站中110kV备自投与10kV备自投问题

李彦东

(国网山东省电力公司栖霞市供电公司山东栖霞265300)

摘要：想要避免电力系统因为故障引起的大面积停电的事故，应该要使得内桥接线变电站中的110kV备自投和10kV备自投有一个良好的配合。本文简要对备自投装备做了简要分析，介绍了通常情况下，110kV进线备自投运行方式一和10kV桥备投运行基本逻辑，提出一种确保110kV进线备投与10kV桥备投合理配合的方式，以期更好地保证电力系统稳定运行。

关键词：内桥接线变电站；110kV备自投；10kV备自投

通常情况下，电业局110kV内桥接线变电站一般都应用在110kV侧和10kV侧分别配置备自投的方式，如果在实际运行中，出现了110kV进线备投与10kV桥备投不良配合的问题，将会引起故障后停电范围扩大的事故，因此，相关工作人员应该对内桥接线变电站中110kV备自投与10kV备自投的问题做重点分析。

1、备自投装置的应用要点

1.1备自投装置在应用调试过程中应只动作一次

在变电站的工作母线发生持续性故障或者永久性故障时，如果断路器没有进行切除工作则由于工作母线其电压会在很大程度上降低，因此备自投装置会动作。在这一过程中工作人员第一次将备用设备投入使用时因为持续性故障仍然存在，因此备用设备自身的继电保护会促使备用设备进行自行断开，所以此时继续投入备用设备不仅无法保障应用调试的成功，同时还会促使备用设备和电力系统在此遭到持续性故障的影响并且在某些情况下会造成故障的扩大并造成设备的损害。因此工作人员在备自投装置的应用调试过程中应当确保其只动作一次，从而促使备自投装置满足所谓的充电状态。110kV备自投采用进线备投的方式，10kV备自投采用桥备投的方式，正常运行方式如图一所示。

图一110kV内桥接线变电站正常运行方式

1.2备自投装置的设计问题

备自投装置的设计问题对于备自投装置的应用及调试起着基础性作用。通常来说工作人员可以在备自投装置的设计过程中可以通过手动跳闸和保护跳闸的有效设计实现进线备自投的合理跳闸。在这一设计过程中工作人员应该注重以下几个环节，即如果通过保护跳闸方式实现备自投装置的合理跳闸，则工作人员应当首先将闭锁重合闸问题作为这一设计流程中的关键步骤来进行处理。其主要原因在于这种方法的利用可以使继电保护装置将其视为开关偷跳而启动重合闸并且重新将原本跳开的线路开关闭合。这意味着工作人员很难将发生故障的工作线路与正常工作的线路进行有效隔离并且备自投装置在这种情况下也较难发挥其应有的作用。因此，工作人员在考量备自投装置的设计问题时需要判断要闭锁这条线路保护的重合闸并且通过另一副跳闸输出接点来促进跳闸工作的有效实现。

2、110kV进线备投运行基本逻辑

2.1进线备自投运行方式一

1号进线运行，2号进线备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位。当1号进线电源因故障或其它原因被断开后，2号进线备用电源应能自动投入，且只允许动作一次。为了满足这个要求，设计了类似于线路自动重合闸的充电过程，只有在充电完成后才允许自投。

具体的备投方式：充电条件，第一，Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；第二，当2号线路电压检查控制字投入时，2号线路有压（UL2）；第三，1DL.、3DL在合位且合后，2DL在分位；第四，无闭锁进线备投的输入；第五，无放电条件；15秒之后充电完成。

放电条件，第一，当2号线路电压检查控制字投入时，2号线路无压（UL2）；第二，2DL合上；第三，手跳1DL或3DL；第四，其它外部闭锁信号；第五，整定控制字不允许自投；第六，1DL拒跳或2DL拒合。

动作过程：当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，Ul2有压，I1无流，延时T1跳开1DL，确认1DL跳开后，延时T3合2DL。

2.2进线备自投运行方式二

方式二的具体过程与方式1相同，2号线路运行，1号线路备用。

具体的备投方式：充电条件，第一，Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；第二，当1号线路电压检查控制字投入时，1号线路有压（UL1）；第三，2DL、3DL在合位且合后，1DL在分位；第四，无闭锁进线备投的输入；第五，无放电条件；15秒之后充电完成。

放电条件，第一，当1号线路电压检查控制字投入时，1号线路无压（UL1）；第二，1DL合上；第三，手跳2DL或者3DL；第四，其它外部闭锁信号；第五，整定控制字不允许自投；第六，2DL步拒跳或者1DL拒合。

动作过程：当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，UL1有压，I2无流，延时T2跳开2DL，确认2DL跳开后，延时T3合1DL。

3、10kV桥备投运行基本逻辑

桥开关各自投运行方式三、运行方式四。当两段母线分列运行时，装置选择桥开关自投方案。

具体备投方式：充电条件，第一，Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；第二，4DL、5DL在合位且合后，6DL在分位；第三，无闭锁分段备投的输入；第四，无放电条件；15秒之后充电完成。

放电条件，第一，6DL在合位；第二，Ⅰ母、Ⅱ母均不符合有压条件的持续时间大于T7；第三，手跳4DL或者5DL；第四，4DL或者5DL拒跳，再或者1DL拒合；第五，其它外部闭锁信号。

动作过程：当充电完成后，其一，桥开关备自投方式三，Ⅰ母无压、I3无流，Ⅱ母有压，自投整定控制字允许，则经T4延时后，跳4DL，确认4DL跳开后，延时T6合6DL。

其二，桥开关备自投方式四，Ⅱ母无压、14无流，Ⅰ母有压，自投整定控制字允许，则经T5延时后，跳5DL，确认5DL跳开后，延时T6合6DL。

4、配合应用110kV进线备投与10kV桥备投

在文中以一个实际发生过的故障来说明110kV进线备投与10kV桥备投的配合。如图二所示的运行方式，该方式下，110kV进线备投满足运行方式1的充电条件且完成充电，10kV桥备投也满足充电条件完成充电。当1号主变差动保护区内发生故障，差动保护动作，将1DL、3DL、4DL跳开。导致110kVⅠ母、Ⅱ母均无压，110kV进线备投装置检测到UL2有压，I1无流，即延时T1跳开1DL，确认1DL跳开后，延时T3合2DL。在110kVⅠ母、Ⅱ母均无压过程中，由于10kV侧无电源点，故10kVⅠ母、Ⅱ母也无压，对照10kV桥备投的放电条件可以看到，此时满足其放电条件，10kV备投经T7延时后放电，此时运行方式如图二所示。由图二可见，10kV一段负荷被无故甩掉。

图二1号卞变差动范围内故障10kV备投被放电后的运行方式

若要10kV一段负荷不被甩掉，最好的办法就是在差动保护跳开4DL，10kVⅠ母、Ⅱ母均无压的情况下不让10kV备投放电，即延长10kV备投的放电延时T7，使之大于“10kVⅠ母、Ⅱ母均失压至lOkVⅡ母有压”这段时问，这样2DL开关合上后，10kV桥备投装置检测到10kVⅠ母无压、Ⅱ母有压，I3无流，自投整定控制字允许，则经凡延时后，跳4DL，确认4DL跳开后，延时T6合6DL。6DL合上后，10kV一段又恢复正常运行。（注：南瑞继保生产的LFP-965A、B装置中T7延时是一个固定值，现场运行人员无法进行修改；深圳南瑞生产的ISA-387E装置中T}延时是一个可供运行人员修改的定值项。）

结束语：

综上所述，110kV进线备投同10kV桥备投想要有更好地的配合，最为关键的一点，在于110kV进线备投动作过程中，不能放电于10kV桥备投，而10kV桥备投不放电的关键，就是合理整定其放电延时，才可以更好地防止扩大停电范围，为广大电力用户提供更稳定的电能。

参考文献：

[1]戴鹏,王付军.扩大内桥接线形式的110kV智能化变电站备自投实现方式研究[J].电工技术,2016(3):00202-00202.

[2]林茂.110kV内桥接线变电站电压电流回路及备自投的改进[J].电气技术,2015,16(4):89-92.

[3]常鹏.变电站10―110kV备自投应用浅析[J].工业c,2016(27):00255-00255.