(常州供电公司 213000)
摘要:本文以事故预想的模式进行论述。单母分段接线变电站出现110千伏母线故障之时,由于没有设置110千伏母差保护,仅适用电源端开关动作将故障点和系统分离。电路重合在故障产生以后快速跳闸,110千伏备自投动作以后,让故障第二次进入系统,最后导致停电故障的产生。针对这类问题,笔者从改良保护设备、转换运转模式等视角来进行应对,实际经验表明这部分措施可以提升电网供应电能的安全性以及稳定性。
关键词:110千伏;变电站;母线故障;备自投;探讨
母线在变电站中的作用不可或缺,而母线以及母线上的设施故障通常被称作母线故障。母线故障较小,会致使设施超负荷运转;故障较棘手之时,会导致变电站电能供应中断,给用电方带去不必要的损失。因此,一旦发现母线有安全隐患,应迅速排除,尽量让停电停产的情况不再发生;而这也是未来一段时间内电力领域的关键课题。笔者在下文中将参考某市的110千伏变电站的情况,讨论母线故障导致的难题并给出实用性强的建议。
一、110千伏变电站110千伏母线故障实例分析
(一)慈城变电站概况
慈城变电站电气线路图如下:(忽略10千伏馈线)
图1 慈城变电站电路简图
慈城变电站的常规运转模式是:慈城1线配置有110千伏I母、#1主变;慈城2线配置110千伏Ⅱ母、#2主变。110千伏母分开关与10千伏母分开关都满足热备用条件。#1、#2主变全分列工作,主变中性点接地闸刀都位于分位。装备有110千伏母分以及10千伏母分预备电源自投设备,缺少110千伏母差保护,两回进线都没有电路保护。#1、#2主变装备主变差动、重瓦斯、有载调压重瓦斯、轻瓦斯、两端后备保护等等。
图2 电路故障以及母线故障的潮流图比较
慈城变电站中,两回进线都要靠220千伏洪塘变电站输出。
(二)备自投问题探讨
慈城变电站#1主变失电,慈城变电站HC2开闭合器依然在合位,110千伏母分备自投设备测得慈城1线没有电流、110千伏I母没有电压、110千伏II母存在电压。通过5秒的整定,备自投动作,让HC2开闭合器自行跳开,并关闭110千伏母分开闭合器,再次产生故障。
关于加装110千伏母分过流保护模式:当母线出现问题,110千伏备自投动作以后,另有一种较为可行的保护能够比电源端开闭合器排除故障更快,可以预防全站失去电能供应,规避停电范畴扩充;其缺陷是增多了变电站投资以及运维成本,要阻碍系统平稳运转。
从运转模式上分析,假如该变电站使用进线电源供备结合的模式,110千伏备自投使用综合备自投模式,那么如果主变低压端产生问题时,110千伏母分保护就要越级动作,让停电范畴扩充。因此,如果慈城变调节为110千伏并列运转之时该保护应退出运转;如此,才能保证母分保护能够调节慈城变电站的全分列运转模式。下面笔者将阐述备自投问题的具体解决策略。
二、针对备自投问题的解决策略
(一)对110千伏备自投进行内部闭锁
为了有效解析110千伏电路以及母线产生问题时的电气量差别,笔者用下图来说明两种态势下的潮流分布情况:
一般情况下,产生故障之时电压与电流量均会忽然改变,笔者将对电压以及电流实施解析:不管是电路抑或母线产生故障,110千伏母线的电压都会显著降低,所以不能将两类故障进行区别。慈城变110千伏体系和10千伏体系应分列运转,而10千伏端没有电源,出现问题之时,电流从110千伏上级电源流入(参考图2(a));而当110千伏电路出现问题,TA1不流经故障电流(参考图2(b));110千伏母线出现问题之时,TA1要流经故障电流,方位朝向母线;TA2在上述两类形势下要流经负荷电流,方位朝向母线。
所以,110千伏电路和母线故障的显著差别就是:流入慈城变进线TA 电流的数值不同。而110千伏之下的设备(比如主变或10千伏母线)出现问题,故障电流会经过TA1以及TA2。这种情况下,110千伏备自投亦要可靠闭锁。因此,笔者根据该原理来预设电流数值,从而闭锁备自投设备。
(二)对110千伏备自投进行外部闭锁
慈城变电站配置了110千伏分段式母差保护,透过这种形式闭锁备自投设备。如果110千伏I母出现问题,110千伏分段母差动作,立刻跳开HC2开闭合器,跳开#1主变高压端开闭合器;#1主变电能供应中断、10千伏I母电能供应中断。10千伏母分备自投设备要整定10秒,动作跳开#1主变低压端的开闭合器,关闭10千伏母分开闭合器,10千伏I母重新供应电能。110千伏母线保护动作闭锁110千伏母分备自投,预防闭合出现问题对电力体系形成二次伤害。
这样的闭锁模式,好处在于:母线故障能够采用母差动作的形式进行快速排除,220千伏洪塘变仅需要承载1回故障电流,对电网设施的损坏程度在可控范围内,有助于电网的平稳运转;其不足在于:增添了变电站设施的投入以及维保成本;而且,需要母差保护和洪塘变侧电路保护吻合,规避越级跳闸的情况出现。
除开上述几点之外,笔者认为停止使用110千伏备自投设备尽管能够排除备自投误动作等情况,然而其对电力系统的稳定运转来说是不利的,唯有装设10千伏母分备自投来让电力系统尽量稳定、安全运转。所以,除非有特别状况,110千伏备自投设施应投入运行。
结束语:
综上所述,电力调度工作者应牢记电网故障点频发的区域,触类旁通,解析每类运转模式以及其优势与不足之处,方可融合电网的具体状况,挑选出实用性强、效果极佳的应对策略,让电力系统的运转有条不紊,供电的效率和质量持续提升。
参考文献:
[1]李禾,王闯,刘鹏等.1000 kV特高压交流变电站铝管母线末端屏蔽方式研究[J].电网技术,2014,(9):2562-2569.
[2]林宏泽.单母线检修状态下防止变电站全站停电的接线方式分析[J].机电信息,2013,(30):5-6.
[3]邓军.小水电集中上网对变电站母线电压合格率的影响及对策[J].通讯世界,2015,(17):167-167,168.
[4] 陈云彪,史会磊,黄金鹤等.“拆断旁母、分段转供”方案在变电站母线设备检修时的应用[J].浙江电力,2014,(9):30-32.
论文作者:唐茜
论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期
论文发表时间:2016/5/30
标签:母线论文; 变电站论文; 故障论文; 电流论文; 慈城论文; 模式论文; 电路论文; 《电力设备》2016年第3期论文;