双母线接线方式母联开关检修时运行方式供电可靠性分析

2016-09-27国网冀北电力有限公司廊坊供电公司马保华马世强

电子世界 2016年16期

关键词：所带变电站电源

国网冀北电力有限公司廊坊供电公司　马保华　马世强　赵　磊

国网冀北电力有限公司廊坊供电公司马保华马世强赵磊

220kV变电站110kV母线母联开关检修，110kV系统中有三种运行方式可供选择，为保证安全可靠供电，对三种运行方式进行供电可靠性分析比较，了解各种运行方式下，不同性质故障对用户供电的影响，为今后运行人员安排运行方式提供技术支持。

双母线；母联开关；分列运行

0.引言

供电可靠性是电力系统持续供电的能力，是考核供电企业供电质量的重要指标，是衡量一个国家经济发达程度的标准之一。随着社会现代化、信息化的发展，对电能的依赖程度越来越高，对电能质量要求不断上升。供电可靠性对经济生产、人民生活及社会秩序都会产生巨大影响。实际工作中，经常遇到母联开关检修的情况，母联开关检修时，系统运行方式的安排将直接影响系统的供电可靠性，如果安排不当可能造成系统全部停电的事故，影响对用户的可靠供电。

1.双母线接线母联开关检修时运行方式

220kV变电站一次系统接线图如图1所示。运行方式为220kV两条线路；220kV4号、5号母线；1号、2号台主变；110kV4号、5号母线并列运行给110kV10条线路供电。1号主变220kV、110kV中性点接地运行，变压器中性点零序电流保护投入，间隙电压、电流保护退出；2号主变220kV、110kV中性点经放电间隙接地，变压器中性点间隙电压、电流保护投入，零序电流保护退出。110kV单元开关111、113、115、117、119、101在5号母线运行；112、114、116、118、120、102开关在4号母线运行。变压器容量为2× 240MW。其所带110kV变电站均采用双电源供电，开环运行方式，备用电源自投装置投入。其中111、112；115、116；117、118为双回路供电方式。

图1　220kV变电站一次系统图

110kV母联开关检修时，共有三种运行方式可供选择。

第一种方式：两台主变分列运行各代一条母线，如图2所示，其中1号主变带110kV5号母线运行（红色），2号主变带110kV4号母线运行（蓝色）。

第二种方式：110 kV所有单元倒单母线运行，1、2号主变并列。5号母线运行，4号母线停电。如图3所示。

第三种方式，用线路单元的两组母线刀闸跨接把4号、5号母线串联，使两条母线连体运行。如图4所示。

图2　1号主变带110kV5号母线、2号主变带110kV4母线，母线分列运行

图3　110 kV所有单元倒单母线（5#母线）运行，1、2号主变并列

2.三种运行方式供电可靠性分析

2.1母线本身故障时供电可靠性分析

第一种方式：1号主变带110kV5号母线、2号主变带110kV4母线，母线分列运行。

4号母线故障，母线差动保护动作，故障母线跳闸，故障母线失电，其所带线路停电。由于110kV系统为双电源供电，实行备用电源自投方式运行，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电，所以不影响负荷。

5号母线故障，母线差动保护动作，故障母线跳闸，故障母线失电，其所带线路停电。由于110kV系统为双电源供电，实行备用电源自投方式运行，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电，所以不影响负荷。

第二种方式：110 kV所有单元倒单母线（5#母线）运行，1、2号主变并列。

4号母线故障，因4号母线在停电状态不影响负荷。

5号母线故障，母线差动保护动作，故障母线跳闸，故障母线失电，其所带110kV线路停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

第三种方式：一个线路单元的两组母线刀闸同时合入（跨接），两条母线连体运行。

4号母线故障，因4、5号母线在一起运行，母线差动保护动作，4、5号母线同时跳闸，110kV线路全部停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118为双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

5号母线故障，因4、5号母线在一起运行，母线差动保护动作，4、5号母线同时跳闸，110kV线路全部停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118为双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

母线本身故障时影响负荷情况列表如表1所示。

表1　母线故障对负荷的影响情况

2.2线路故障越级情况（以电力系统线路故障率较高的单相故障为例）可靠性分析

第一种运行方式：1号主变带110kV5号母线、2号主变带110kV4母线，母线分列运行。

4号母线所带线路发生故障越级，4号母线供电的2号主变110kV后备零序过流保护动作跳开变压器102开关，该条母线停电，其所带线路停电。因110kV系统为双电源供电，实行备用电源自投方式运行，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电，不影响负荷。

5号母线所带线路发生故障越级，5号母线供电的1号主变110kV后备零序过流保护动作跳开变压器101开关，该条母线停电，其所带线路停电。因110kV系统为双电源供电，实行备用电源自投方式运行，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电，不影响负荷。

因此，不论那条母线所带线路出现越级故障都不影响供电。

第二种运行方式：110 kV所有单元倒单母线（5#母线）运行，1、2号主变并列。

4号母线所带线路发生故障越级，首先1号主变点零序过流保护动作跳开101开关，然后 2号主变间隙保护动作主变三侧开关跳闸，110kV母线及所带110kV线路全部停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118为双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

5号母线所带线路发生故障越级，首先1号主变点零序过流保护动作跳开101开关，然后 2号主变间隙保护动作主变三侧开关跳闸，110kV母线及所带110kV线路全部停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118为双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

因此，110kV系统10条线路任何一条出现越级现象都将造成双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

第三种运行方式：一个线路单元的两组母线刀闸同时合入（跨接），两条母线连体运行。

4号母线所带线路发生故障越级， 1号主变点零序过流保护动作跳开101开关，但故障点并未切除， 2号主变间隙保护动作主变三侧开关跳闸，110kV母线及所带110kV线路全部停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118为双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

5号母线所带线路发生故障越级， 1号主变点零序过流保护动作跳开101开关，但故障点并未切除， 2号主变间隙保护动作主变三侧开关跳闸，110kV母线及所带110kV线路全部停电。113、114、119、120所带变电站，通过备用电源自投将停电线路所带负荷自投到另一个电源供电。但是111、112；115、116；117、118为双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

110kV系统10条线路任何一条出现越级现象都将造成双回路供电的3座变电站全站失电，影响负荷。

线路故障越级时影响负荷情况列表如表2所示。