110kV內(nèi)橋接線變電站備自投動作條件及與主變保護閉鎖邏輯探討郭世曉

1、110kV內(nèi)橋接線變電站備自投動作條件及與主變保護閉鎖邏輯探討郭世曉0.引言霞灣運維班所轄14座變電站中有11座110kV變電站，其中有8座標準的內(nèi)橋變電站：大關變、余塘變、橋西變、文化變、中花變、紅旗變、廣場變、隱秀變，武林變可看作由2座內(nèi)橋變電站（老武林和武林擴）構成，謝村變?yōu)閮?nèi)橋加一線變組（只有兩條進線），祥符變?yōu)閱文阜侄危ìF(xiàn)只有兩條進線）接線。110kV備自投與10kV備自投運行方式110kV備自投運行方式標準的110kV內(nèi)橋接線如圖1所示，為與110kV系統(tǒng)運行方式相一致，配置的110kV備 自投一般有四種運行方式：（1）方式一（進線二自投）：兩臺主變并列運行，進線一運行，進線二備用

2、（明備用），即1QF、3QF合位，2QF分位。（2）方式二（進線一自投）：兩臺主變并列運行，進線二運行，進線一備用（明備用），即2QF、3QF合位,1QF分位。（3）方式三、四（母分開關自投）：兩臺主變分列運行，進線一、進線二均運行，通過合 母分使進線一、進線二互為備用（暗備用），即1QF、2QF合位，3QF分位。霞灣運維班所轄11座110kV變電站中，祥符變110kV備自投只有三、四兩種運行方式， 其余變電站的110kV備自投均有四種運行方式。進線一進線一1QF2QF一3QF匚一110kVI 母 丁|1 110kVn 母06#1主變#2主變圖1 110kV內(nèi)橋接線圖10kV備自投運行方式最常

3、見的10kV備自投系統(tǒng)接線方式為單母雙分段，如圖 2所示。正常運行時，#1主變 10kV開關送10kV I段母線，#2主變10kV開關送10kV II段母線，110kV母分分位，類似110kV 備自投的方式三、四。霞灣運維班所轄11座110kV變電站中，只有謝村變配置兩個10kV備自投（3臺主變、10kV 單母四分段），其余均配置一個10kV備自投。Ia2,Ib2,Ic21號主變10kV開關1QF2號主變10kV開關2QF3QF10kV n母10kV I 母Ua1,Ub1,Uc1Ua2,Ub2,Uc2圖2 10kV單母雙分段備自投接線2備自投的動作條件110kV備自投動作條件110kV備自投動

4、作條件，除了判“母線無壓、進線無流”，還有判高低壓母線同時無壓。以方式一為例，前者判110kV I母II母無壓、進線一無流時動作，后者判110kV I母II母、10kVI母II母同時無壓時動作，延時 Tt跳開1QF,確認1QF跳開后，經(jīng)延時Th合2QF。表1 110kV備自投相關參數(shù)裝置型號有壓定值(V)無壓定值(V)無流定 值(A)跳閘延 時合閘延 時進線開關已分位母分偷跳母分偷 跳控制 字線路壓 變跳母分 壓板期匕閘延 時臺用延時期匕閘延 時臺用延時祥符7025/7苗祥1322線有無大關RCS-9653_021357025/9111無無余塘WBT-822A/R5/F7025/70.11無無

5、謝村RCS-9653H7025/70.111無無橋西RCS-9653_021357025/70.111無無老武林WBT-8227025/70.1無無武林擴PSP641U70250.17101無無文化PSP641U70250.170.1無無申花PCS-9651D70250.14.50.101011無有廣場CSC3461A/E70250.170.102無無隱秀SAB-61A-DA-G70250.170.110.110.11無有紅旗CSC3461A/E70250.170.120.1無無霞灣運維班所轄11座110kV變電站的110kV備自投相關參數(shù)如表1所示，武林擴、文化、 中花、廣場、隱秀、紅旗變1

6、10kV備自投動作條件是判“母線無壓、進線無流”，祥符、大關、 余塘、謝村、橋西、老武林110kV備自投動作條件是判高低壓母線同時無壓。10kV母分備自投動作條件10kV母分備自投動作條件，除了判“主變10kV側(cè)無流與相應母線無壓、另一母線有壓”， 還有判“主變10kV開關分位與相應母線無壓、另一母線有壓”。以圖2為例，前者判“ #1主變10kV側(cè)無流、10kVI母無壓、10kV II母有壓”時動作，后者判“ #1主變10kV開關分位、10kVI母無壓、10kVII母有壓”時動作，延時Tt跳開1QF,確認1QF跳開后，延時Th合3QF。表2 10kV備自投相關參數(shù)裝置型號有壓定值(V)無壓定值

7、(V)無流定值(A)跳閘延 時合閘延 時主變開關已分位跳主變10kV 開 關功能10kV 母 分保護主父是 否分高、 低后備 保護主父保 護是否 閉鎖備 自投跳閘延時合閘延時祥符CSB21A7025/1/無有是否大關RCS_9651_0505517025/2/無有否否余塘WBT-822A/R5/F70250.1590.102有有否否謝村#1RCS_9651AH7025/2/無有、一體#1#2 主變否、#3 主變是#1#2 主變否、#3 主變是#2PCS-9651D70250.191有有橋西RCS_9651_0505517025/2/無有否否老武林WBT-821/R27025/2/無有否否武林擴

8、NSR641RF_D0070250.190.3有有是是文化CSC24670250.190.1有有是是申花REF5437025/2/無有、一體否否廣場CSC246A/E70250.190.110.1有有是是隱秀SAB-61A-DA-G70250.190.110.1有有是是紅旗WBT-821C/R170250.190.120.1有有、一體是是霞灣運維班所轄11座110kV變電站的10kV備自投相關參數(shù)如表2所示，謝村10kV#2 母分備自投、余塘、文化、武林擴、廣場、隱秀、紅旗變10kV備自投動作條件是判“主變10kV 側(cè)無流與相應母線無壓、另一母線有壓”，謝村10kV#1母分備自投、祥符、大關、

9、橋西、老武林、中花變10kV備自投是判“主變10kV開關分位與相應母線無壓、另一母線有壓”。.備自投與主變保護閉鎖邏輯探討主變保護動作開入信號作為備自投放電條件中的“外部閉鎖信號” ，可避免備自投動作重 合于故障。早期投運的多數(shù)變電站不分情況，主變保護動作均閉鎖110kV備自投，某些情況下會造成不必要的停電，下面分情況討論110kV備自投運行方式一、二與主變保護閉鎖邏輯探討以圖1中110kV備自投運行在方式一(進線一運行，進線二明備用)，動作條件判“母線 無壓、進線無流”為例進行說明。1、如#1主變保護(主保護和高后備)動作跳開 1QF、3QF及#1主變10kV開關，I母、II母均無壓，進線一

10、無流，滿足備自投動作條件，如主變保護不閉鎖，則備自投動作合 2QF, 可恢復#2主變正常供電；如閉鎖，則會造成全所失壓。2、如#2主變保護動作跳開2QF (空跳)、3QF及#2主變10kV開關，II母無壓、I母有 壓、進線一有流，不滿足備自投動作條件，#2主變保護動作可不閉鎖備自投；但如是 #2主變差動保護范圍內(nèi)故障，進線一又隨后失壓，此時滿足動作條件，則備自投會動作合2QF沖擊故障主變，因此需要閉鎖備自投。3、但上述分析均未考慮110kV母分偷跳和拒分的情況：（1）如110kV母分偷跳，I母有 壓、II母無壓、進線一有流，不滿足動作條件，但如果備自投動作合2QF,可恢復#2主變供電；（2）如

11、#1主變保護動作而110kV母分拒分，I母、II母均無壓，進線一無流，滿足動作 條件，如主變保護不閉鎖，則備自投會動作合2QF沖擊故障主變。（3）如#2主變保護動作而110kV母分拒分，類似2節(jié)中分析。4、綜上所述，110kV備自投在方式一運行時可分以下 4種情況：（1） I母、II母均失壓， 原因是進線一故障對側(cè)保護動作（或?qū)?cè)開關偷跳等進線一流變外故障），這是最常見的一種情況，備自投應動作。（2） I母、R母均失壓，原因是#1主變保護動作，此時需分兩種情況： 如備自投收到110kV母分分位信號，則不應閉鎖備自投，合 2QF恢復#2主變供電；如備自投 收到110kV母分合位信號，則應閉鎖備自

12、投，避免重合于故障。（3） I母有壓、R母失壓，原因是110kV母分偷跳，備自投應動作合2QF恢復#2主變供電。（4） I母有壓、II母失壓， 原因是#2主變保護動作，由2、3節(jié)分析可知，應閉鎖備自投。110kV備自投運行方式三、四與主變保護閉鎖邏輯探討以方式三為例（進線二暗備用），如果#1主變保護跳開1QF、3QF （空跳）及#1主變10kV 開關，進線一無流、I母無壓、R母有壓，滿足備自投動作條件，但合3QF將重合于故障，方式四類似，因此方式三、四下，#1#2主變保護動作都應閉鎖備自投。10kV備自投與主變低后備保護閉鎖邏輯探討早期投運的大部分變電站，主變低后備保護不閉鎖10kV備自投。如

13、10kVI段母線故障或某條饋線故障而饋線保護拒動，由#1主變低后備保護跳開#1主變10kV開關，滿足動作條 件，10kV備自投將動作合10kV母分開關而重合于故障。故現(xiàn)在投運的變電站，主變低后備 保護動作會閉鎖10kV備自投。但這里只考慮10kV母線、線路故障，如果是主變差動范圍內(nèi)故障或進線故障而相關保護 拒動，由主變低后備保護動作跳開主變 10kV開關，則理論上也不應該閉鎖備自投。只是考慮的情況越全面，備自投的邏輯判斷越復雜，會反過來影響備自投的可靠性和故障 率，因此，備自投的邏輯應綜合考慮恢復供電的可能性和邏輯實現(xiàn)的簡單化，必要時舍棄小概率事件。.霞灣110kV變電站備自投梳理110kV備

14、自投1、進線開關已分位邏輯：如進線開關已跳開（主變保護動作或偷跳），以短延時追跳一次， 再合備用開關。武林擴、中花、廣場、隱秀、紅旗變110kV備自投設置了該加速邏輯，其中，武林擴、中花變110kV備自投瞬時追跳進線開關，再延時1s合備用開關；廣場變110kV備自 投瞬時追跳進線開關，再延時2s合備用開關；隱秀變110kV備自投延時1s追跳進線開關，再 延時0.1s合備用開關；紅旗變110kV備自投延時2s追跳進線開關，再延時0.1s合備用開關。2、母分偷跳邏輯：大關、余塘、謝村、橋西、中花、隱秀變 110kV備自投設置了該邏輯， 其中，大關、謝村、橋西變 110kV備自投不具備追跳母分開關功

15、能，判母分開關分位后延時1s合備線開關；余塘變110kV備自投也不具備追跳母分開關功能，但判母分開關分位后合母 分開關（整定單未體現(xiàn)母分偷跳邏輯的延時定值）；中花、隱秀變110kV備自投設置了跳母分 開關壓板，中花變110kV備自投瞬時追跳母分開關后延時1s合備線開關，隱秀變110kV備自 投先經(jīng)1s延時追跳母分開關后再延時0.1s合備線開關。3、余塘、老武林、武林擴 110kV備自投運行在方式一、二時，”運行進線側(cè)主變保護動 作且110kV母分分位”不閉鎖110kV備自投，只有“運行進線側(cè)主變保護動作且110kV母分拒動”或“備線側(cè)主變保護動作”才閉鎖 110kV備自投。此邏輯備自投說明書和

16、運規(guī)里有寫， 但整定單不體現(xiàn)。4、祥符變110kV接線為單母分段，主變有110kV開關，主變保護動作不閉鎖110kV備自 投，110kV母差保護動作閉鎖。10kV備自投1、跳主變10kV開關功能：謝村變10kV#2母分備自投、余塘、文化、武林擴、廣場、隱 秀、紅旗變10kV備自投具備跳主變10kV開關功能。2、主變10kV開關已分位邏輯：如主變10kV開關已跳開（主變保護動作或偷跳），以短 延時追跳一次，再合10kV母分開關。余塘、廣場、隱秀、紅旗變10kV備自投設置了該加速邏輯，其中，余塘變10kV備自投瞬時追跳，再延時2s合10kV母分開關；廣場、隱秀變10kV 備自投先延時1s追跳，再延時0.1s合10kV母分開關；紅旗變10kV備自投先延時2s追跳， 再延