(马鞍山供电公司 安徽马鞍山 243000)
摘要：为满足负荷增长及电网规划建设的需要，采用扩大内桥接线具有3台主变的110kV变电站逐渐增多，扩大内桥完整接线一般为2至3条进线带3台主变运行，但在变电站投运初期，不会带有很大负荷，使用2台主变压器就足以满足运行需求，所以，变电站前期一般采用扩大内桥不完整接线方式，即2条线路2台主变的方式，该文通过对110kV扩大内桥完整接线方式下备自投装置动作逻辑的分析，针对扩大内桥不完整接线方式下备自投装置动作存在的问题，给出在不同运行方式及异常情况下备自投的解决方案。
关键词：110kV变电站 扩大内桥不完整接线 备自投 应用分析
1 前言
对于110kV变电站，一般为2条电源进线，2台主变压器，为了节省投资及考虑设备运行的可靠性，大多采用内桥接线方式。考虑部分地区负荷的飞速增长及远景规划，同时为了节约线路走廊和土地资源，将110kV接线方式设计成扩大内桥接线，采用3线3变方式或2线3变的方式，以增加变电站容量，满足负荷增长的需要。但在变电站投运初期，不会带有很大负荷，使用2台主变压器就足以满足运行需求，所以，变电站前期一般采用扩大内桥不完整接线方式，即2条线路2台主变的方式，预留相应间隔刀闸，便于扩建。如图1所示。3~5年后， 当2台变压器满足不了负荷逐渐增长的需求时，考虑投运第3台变压器或第3条线路，完成扩大内桥的全接线方式。
考虑短路电流及电磁环网的影响，地区110kV及以下变电站大多采用开环运行。为了提高供电可靠性，对已具备两回及以上的多回供电线路，安装备自投装置来提高供电可靠性。该文通过对110kV扩大内桥接线方式下备自投装置动作逻辑的分析，针对上述扩大内桥不完整接线方式下备自投装置动作存在的问题，给出在不同运行方式及异常情况下备自投的解决方案。
2 扩大内桥接线备自投逻辑[1]
如图1。根据前述原因，一般要求2个及以上电源不能长时间并列运行，因此，1DL、2DL、3DL、4DL、5DL五个开关不能同时运行，至少2个开关处于备用状态。
备自投装置引入三段母线电压(Ua1、Ub1、Uc1、Ua2、Ub2、Uc2、Ua3、Ub3、Uc3 )，用于有压、无压判别。引入三段进线电压(Ux1、Ux2、Ux3 )作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字选择是否使用。
2.1 进线一自投
进线一备用，进线二和分段一运行或进线三、分段一和分段二运行，即 1DL 在分位，2DL、4DL在合位或 3DL、4DL、5DL 在合位；当进线电源故障等原因引起工作母线失压后，进线一备用电源自动投入。
简要动作过程：
当备自投充电完成后，工作母线均无压，Ux1 有压( “检进线电压投” 功能控制字投入) ，进线电源无流，在无外部闭锁条件下，延时“跳闸延时”Tt 跳开工作进线开关，确认进线开关跳开后经“合进线一延时”Th1 合1DL。
2.2 进线二自投
进线二备用，进线一和分段一运行或进线三和分段二运行，即 2DL 在分位，1DL、4DL 在合位或 3DL、5DL 在合位；当进线电源故障等原因引起工作母线失压后，进线二备用电源自动投入。
简要动作过程：
当充电完成后，工作母线均无压，Ux2 有压( “检进线电压投” 功能控制字投入) ，进线电源无流，在无外部闭锁条件下，延时“跳闸延时”Tt 跳开工作进线开关，确认进线开关跳开后经“合进线二延时”Th2 合2DL。
2.3 进线三自投
10:03 2016-10-10进线三备用，进线二和分段二运行或进线一、分段一和分段二运行，即 3DL 在分位，2DL、5DL在合位或 1DL、4DL、5DL 在合位；当进线电源故障等原因引起工作母线失压后，进线三备用电源自动投入。
简要动作过程：
当充电完成后，工作母线均无压，Ux3 有压( “检进线电压投” 功能控制字投入) ，进线电源无流，在无外部闭锁条件下，延时“跳闸延时”Tt 跳开工作进线开关，确认进线开关跳开后经“合进线三延时”Th3 合3DL。
2.4 分段一自投
分段一备用，进线一运行，进线二运行或进线三和分段二运行，即 4DL 在分位，1DL 在合位，2DL 在合位或 3DL、5DL 在合位；当一侧进线电源故障等原因引起工作母线失压后，将分段一开关自动投入。
简要动作过程：
当充电完成后，分段一一侧的工作母线均无压且对应进线电源无流，另一侧工作母线有压，在无外部闭锁条件下，则延时 “跳闸延时” Tt 跳开对应工作进线开关， 确认该进线开关跳开后经 “合分段一延时” Th4合 4DL。
2.5 分段二自投
分段二备用，进线三运行，进线二运行或进线一和分段一运行，即 5DL 在分位，3DL 在合位，2DL 在合位或 1DL、4DL 在合位；当一侧进线电源故障等原因引起工作母线失压后，将分段二开关自动投入。
简要动作过程：
当充电完成后，分段二一侧的工作母线均无压且对应进线电源无流，另一侧工作母线有压，在无外部闭锁条件下，则延时 “跳闸延时” Tt 跳开对应工作进线开关， 确认该进线开关跳开后经 “合分段二延时” Th5合 5DL。
3 扩大内桥不完整接线备自投逻辑及存在问题和解决方案
3.1 扩大内桥不完整接线备自投存在问题分析
由于地区110kV变电站大多开环运行，对于110kV变电站的110kV电源进线均不配置保护装置，110kV母线不配置母差保护，对于内桥或扩大内桥接线，通过主变差动保护快速切除母线故障，同时闭锁110kV备自投装置，避免备用电源备投于故障母线，造成事故范围扩大。
下面针对扩大内桥不完整接线的上述四种备投方式，逐一分析图1所示k1~k5等五种不同故障点时的备自投逻辑关系，找出其存在的问题。
3.1.1进线一自投
该方式下1DL 在分位，3DL、4DL、5DL 在合位：
(1)当k1点发生故障，进线一对侧跳开，仅仅是备用电源失电，备自投装置放电，不影响正常运行。
(2)当k2点发生故障，进线三对侧跳开，工作电源进线三失电，此时，备自投装置正确动作，跳开3DL，合上1DL。
(3)当k3点发生故障，#1主变保护动作，跳开4DL，同时将备自投装置闭锁。
(4)当k4点发生故障，#2主变保护动作，跳开4DL，5DL，可根据现场实际考虑是否闭锁备自投装置(此方式下备自投装置不会动作，因为备自投动作条件之一是工作母线均无压，而此时Ⅲ母线仍有电压)。
3.1.2进线三自投
该方式下3DL 在分位，1DL、4DL、5DL 在合位：
(1)当k1点发生故障，进线一对侧跳开，工作电源进线一失电，此时，备自投装置正确动作，跳开1DL，合上3DL。
(2)当k2点发生故障，进线三对侧跳开，仅仅是备用电源失电，备自投装置放电，不影响正常运行。
(3)当k3点发生故障，#1主变保护动作，跳开1DL、4DL，备自投装置动作，再跳1DL，合3DL。(此时主变保护不可闭锁备自投装置，否则#2主变失电，但备自投动作前必须判断4DL确实跳开)。
(4)当k4点发生故障，#2主变保护动作，跳开4DL，5DL，同时主变保护动作闭锁备自投装置(此方式下备自投装置不会动作，因为备自投动作条件之一是工作母线均无压，而此时Ⅰ母线仍有电压，但为了可靠起见，要求主变保护动作闭锁，以免备自投装置误动跳开1DL造成#1主变失电)。
3.1.3分段一自投
该方式下4DL 在分位，1DL、3DL、5DL 在合位：
(1)当k1点发生故障，进线一对侧跳开，Ⅰ母线失电，此时，备自投装置正确动作，跳开1DL，合上4DL。
(2)当k2点发生故障，进线三对侧跳开，Ⅱ、Ⅲ母线失电，此时，备自投装置正确动作，跳开3DL，合上4DL。
(3)当k3点发生故障，#1主变保护动作，跳开1DL，同时主变保护闭锁备自投装置。
(4)当k4点发生故障，#2主变保护动作，跳开5DL，Ⅱ母线失电，由于两侧Ⅰ、Ⅲ母线均有压，备自投装置不动作(为可靠起见要求主变保护也同时闭锁备自投装置)。
3.2 扩大内桥不完整接线备自投问题解决方案
综合以上分析可见，扩大内桥不完整接线备自投装置的最根本问题在于k5点发生故障后，由于没有保护装置闭锁，从而使备自投装置误动作，将备用电源备投于故障设备，造成事故范围扩大。针对此种现象，提出以下两种解决方案。
4 结论
通过对扩大内桥接线方式下备自投动作逻辑的分析，找出扩大内桥不完整接线备自投装置动作存在的问题，提出了相关解决方案，对备自投的分析研究及电网安全、稳定、可靠、经济运行具有重要的现实意义。
参考文献
[1]WBT-821B/G2 备用电源自动投入装置技术说明书(Version 1.00)，许继电气股份有限公司.
作者简介
王飞(1976-)，男，大学本科，电力工程师，高级技师，先后从事变电运行、调度运行、继电保护整定、电网潮流、稳定分析、电力规划评审工作。
论文作者:王飞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/10
标签：母线论文; 装置论文; 动作论文; 跳开论文; 电源论文; 故障论文; 接线论文; 《电力设备》2016年第13期论文;