内桥接线方式下500kV 变电站的特殊操作

改造者：汪 锦 董 莲 潘传伟

倒闸操作是变电运维管理的日常工作，防误是该项工作的关键。随着电网的发展，经济、灵活的内桥接线方式开始应用到500kV 变电站，代替了传统500kV 变电站的3/2 开关接线方式，使得变电运维人员需要对该接线方式下的倒闸操作顺序及过程中的危险点从新认知，但从目前的运行情况看，有很多变电值班员对内桥接线方式下主变的停送电、短引线保护的投退及短引线停送电等操作顺序不能准确把握，极有可能因误操作造成事故，给电网安全运行带来风险。本文就以四川省电力公司第一座500kV 内桥接线方式变电站为基础，对内桥接线方式下特殊操作进行探讨。

内桥接线的终端变电站因为其操作的灵活性、投资小的特点，越来越多的在县级供电企业较低电压等级的变电站中得到应用，其操作、运维管理已经相当成熟。随着电网的发展，内桥接线方式逐渐向更高电压等级的变电站推广，并开始应用到了超高压电网的终端变电站中，其内桥主接线如图1 所示。

主变的停电送电操作

内桥接线方式下，500kV 部分主要分为出线部分、开关部分和短引线部分，短引线部分对应的继电保护装置有两套，分别为主变1、2 号保护和主变短引线1、2 号保护。正常运行方式下，短引线部分在对应主变保护的保护范围内，短引线保护处于退出状态。为简化描述，本文围绕#1 主变及对应的#1 主变短引线展开分析。

#1 主变的停电操作过程

由于主变与线路共用开关，因此在主变停电过程中将涉及线路停运。同时，本站500kV 侧采用的是电磁式电压互感器，在拉开50123 刀闸时极有可能发生谐振，危害设备安全，此时需采取措施破坏谐振参数。如#1 主变由运行转热备用，操作步骤如下（二次设备上的操作未体现）：

拉开301 开关；

拉开201 开关；

拉开5012 开关；

拉开5011 开关；

图1 XX 站500kV 部分主接线图

拉开50123 刀闸；

合上5012 开关；

合上5011 开关。

在拉开50123 刀闸的过程中，如果引起500kV 武昭线/#1 主变高压侧PT 谐振，应该按照倒闸操作步骤迅速的合上5011、5012 开关，改变谐振参数，消除谐振影响。同时为了缩短线路停电时间，也需要提高倒闸操作效率，使停电线路快速恢复供电，提高电网运行可靠性。

电磁式电压互感器发生谐振的现象在其他变电站常有发生，事故处理的方法已经很成熟，所以在电磁式电压互感器发生谐振时应按照预案迅速果决的处理，避免谐振电压持续升高影响设备安全，本文不再对电磁式电压互感器的谐振过程进行讨论。

#1 主变停电与#1 主变短引线保护投入

本站采用的是南瑞继保RCS-922G 数字式短引线保护装置，采用电流比率差动方式，保护的出口正电源由主变隔离刀闸的常闭辅助接点（或屏上功能硬压板）与装置的启动元件共同开放，使保护的安全性得以提高，即#1 主变50123 刀闸拉开时，其50123 刀闸的常闭节点闭合，短引线保护自动投入，同时运维人员在适当的时候投入短引线保护硬压板，确保短引线可靠投入。其保护接线图如图2 所示。该保护装置同时具备短引线保护（差动保护）和两段电流过流保护功能，本站只启用了该装置的短引线保护功能。

在日常管理过程中，对短引线保护装置功能的投退可能采用以下三种操作模式。

只对该装置的出口压板进行投退，该装置的功能硬压板一直保持在投入位置。在这种情况下，一旦主变负荷电流达到一定值时，短引线保护就会启动并开放出口，虽然出口跳闸压板处于退出位置不会造成设备误动，但是保护装置长期处于启动跳闸状态也给现场管理埋下了安全隐患。

只对该装置的功能硬压板和出口压板同时进行投退。在这种情况下，保护装置不会误启动，更不会误出口跳闸。但是如果主变保护装置退出运行前未对短引线保护装置进行操作，将使短引线部分失去保护。

图2 短引线保护接线图

只对该装置的功能硬压板进行投退，该装置出口压板一直处于投入状态。在这种情况下，保护装置既不会误启动，也不会误出口跳闸。如果主变保护装置退出运行前忘记对短引线保护装置进行操作（发生操作漏项），短引线保护也通过主变刀闸的常闭辅助接点自动投入，不会发生一次设备无保护的情况，但存漏退保护造成误动的问题。

通过权衡本站采取第三种操作模式，在主变停运，根据停电后开展的工作灵活调整短引线保护状态，一方面使得一次设备都有可靠的继电保护配置，确保发生异常事故时保护能够快速的切除故障点，一方面防止短引线保护的误投或漏退造成保护误动，造成设备异常停电。

如果#1 主变由运行转热备用或冷备用，且主变本体及二次回路无任何工作，那么无需对短引线保护进行操作。此时，#1 主变短引线部分同时处于四套保护装置的保护范围内，就算发生50123 刀闸辅助接点粘连，短引线保护没有自动投入，#1 主变短引线部分仍然有可靠的保护。

如果#1 主变转检修进行例行试验，那么在主变保护装置停运前，一方面需要核实短引线是否自动投入，并同时投入#1 主变短引线保护硬压板，确保主变保护装置退出运行前#1 主变短引线部分有可靠的继电保护。

#1 主变的送电操作过程

主变送电的过程中，同样会涉及线路的停电和电磁式电压互感器的谐振问题，与主变停电时的操作方式相同。#1 主变由热备用转运行，操作步骤如下（二次设备上的操作未体现）：

拉开5011 开关；

拉开5012 开关；

合上50123 刀闸；

合上5011 开关；

合上5012 开关；

合上201 开关；

合上301 开关。

#1 主变送电与#1 主变短引线保护退出

主变送电操作前需要重点关注短引线保护是否可靠退出，即在主变保护装置按照调度方式投入运行后，如果此时退出短引线保护硬压板，主变50123 刀闸在分位，保护通过50123 刀闸常闭节点开入装置，因此主变短引线保护功能并没有真正退出。在主变转热备用合上50123 刀闸后，短引线保护才通过50123 刀闸常闭节点退出，此时为了避免50123 刀闸常闭节点出现粘连导致事故，需要对短引线保护装置的开入量进行再次检查，这样就涉及两次到保护装置上操作核实。因此合理选择短引线保护投退的时机，可以有效避免短引线保护的漏投或漏退，并提高倒闸操作效率。综上考虑，在拉开50123 刀闸后投入短引线保护并检查装置开入量，或合上50123 刀闸后退出短引线保护并检查装置开入量是操作短引线保护的最佳实际，可以有效避免保护误动，也缩短了重复到装置上操作的时间。

短引线部分的停送电操作

在线路停电检修的过程中，短引线部分一般也会安排检修，由于短引线的特殊性，在进行倒闸操作的过程中极易出现误操作。以#1 主变短引线为例。#1 主变短引线部分挂有武昭线和#1 主变共用的电压互感器，因此在短引线停电检修时，需要对主变保护进行调整，避免电压互感器检修时异常电压开入影响保护运行。在对#1 短引线停电过程中，切忌在拉开5011、5012 开关后直接拉开50123 刀闸造成误操作事故，根据《四川电力系统调度管理规程》系统操作第5 条“严防非同期并列、带地线送电、带负荷拉合刀闸及500kV 系统用刀闸带电拉合GIS设备短引线等误操作。”因此，短引线停送电过程中在操作50123 刀闸前，#1 主变三侧开关必须在分闸位置。操作步骤如下（二次设备上的操作未体现）：

图3 修改后的五防逻辑

图4 修改后的五防逻辑

拉开301 开关；

拉开201 开关；

拉开5012 开关；

拉开5011 开关；

拉开50123 刀闸；

合上201 开关；

合上301 开关。

完善防误装置逻辑

根据以上分析，内桥接线方式下的GIS 设备的五防逻辑有别于3/2 开关接线方式下GIS 设备的五防逻辑，主要表现在对主变高压侧刀闸的操作上。为了有效的避免操作过程中发生误操作事故，需要对内桥接线方式下主变高压侧刀闸的五防逻辑进行完善，以50123 刀闸为例，将拉合50123 刀闸前只判断主变高压侧开关位置，改为拉合50123 刀闸前需要判断主变三侧开关位置。修改前五防逻辑如图3 所示，修改后五防逻辑如图4 所示。

结束语

内桥接线方式虽然在高压终端变电站应用较为普遍，但是在500kV 变电站应用还较少，相对与3/2 接线方式的变电站而言，内桥接线方式下主变的停送电及短引线区停送电时的操作步骤显得十分繁琐，在设备检修过程中，现场危险点及危险因素也更多，因此需要运维人员结合工作，加强与常规变电站的对比分析，通过可靠、可行的技术手段提升电网设备运维水平。