关于110 kV变电站单母分段接线备投的探讨

韩珮雯

（国网太原供电公司，山西 太原 030009）

关于110 kV变电站单母分段接线备投的探讨

韩珮雯

（国网太原供电公司，山西 太原 030009）

分析了110 kV变电站采用单母分段接线方式的备投投入，可能出现母线故障时误备投而造成全站失电的问题，提出了应采取的相应措施。

单母分段；备投；闭锁

0 引言

太原地区110 kV网络均为辐射型网络，110 kV变电站一般采用单母分段接线及内桥接线方式，110 kV线路采用开环运行即采用大分裂或一供一备运行方式。为提高变电站的供电可靠性，一般变电站110 kV配置备投装置，以满足线路故障后快速恢复变电站供电的要求。但为防止母线故障误备投而扩大停电范围，必须认真分析110 kV变电站的不同接线方式下的备投动作行为，以采取相应措施来满足运行要求。

1 变电站事故起因分析

事故简述如下。

a） 2011年5月8日晚18：18分110 kV屯兰变电站110 kV I段母线避雷器A相爆炸，古屯1号线距离II段保护动作掉闸、重合复掉，屯兰110 kV备投动作，分段130开关合闸后导致110 kV古屯2号线掉闸，引起屯兰、马兰2座110 kV变电站全站失电。见图1屯兰故障图例。

b）2014年7月22日14∶51 110 kV水库变电站110 kV北母PT C相避雷器爆炸，娄烦站110 kV娄水线125开关接地距离Ⅱ段保护动作掉闸，重合复掉，110 kV分段备投动作，分段190开关合闸后导致古交站110 kV古水1号线155开关接地距离Ⅱ段保护动作掉闸，重合复掉，引起水库站全站失电。见图2水库故障图例。

图1 屯兰变电站故障图例

图2 110 kV水库变电站故障图例

通过上述两起事故，暴露出采用单母分段接线方式的110 kV变电站若110 kV投入备投装置，且不具备母线故障闭锁备投的条件，则会出现110 kV母线故障发生，造成全站失电的情况。

2 问题分析

a）110 kV变电站一般采用单母分段接线及内桥（扩大内桥）接线方式，内桥接线的110 kV母线是包括在变压器保护范围内，因此对内桥接线的变电站，采用变压器保护动作来闭锁备投的方式，可以避免110 kV母线故障的误备投，已经取得良好的效果。但对单母分段接线的变电站，若配置母差保护的可以利用母差保护来闭锁备投，防止母线故障的误备投，而110 kV母差配置要求母线进出线满足四回线及以上才配置母差保护，因此对终端两进线的110 kV母线不配置母差保护的110 kV变电站，当母线发生故障时，会出现全站失电的情况。

b)利用110 kV进线开关电流保护闭锁110 kV备投，来满足备投区分线路故障和母线故障。此方式实现起来较为简单，但有流闭锁定值无规程提供的整定原则且取值较为困难，同时要考虑方式变化、故障类型以及变压器负荷情况等因素。如110 kV城西站有流闭锁定值按躲最大负荷整定，110 kV备投在多年运行中，动作4次，其中1次就曾出现有流判别误闭锁备投的情况。

c)目前太原主网及用户110 kV变电站统计。对太原主网及用户变电站中110 kV变电站高压侧为单母分段接线方式、且未配置母线保护并投入110 kV备自投装置的变电站进行落实统计，见表1。

表1 太原110 kV备自投装置的变电站进行落实统计

3 目前太原地区采取措施

对单母分段接线方式的变电站且未配置母差保护闭锁备投的变电站，采取如下措施。

a）110 kV单母分段接线的变电站，在大分裂运行方式下，将110 kV分段保护投入，其定值按照母线有足够灵敏度整定，时间整定0 s。其作用为当任一母线故障，故障母线的线路保护动作跳开后备投动作，投到故障母线上后用分段开关保护来切除故障母线，保证非故障母线的正常供电。

b）110 kV单母分段接线的变电站，在一供一备运行方式下，将110 kV分段保护投入，其定值按照母线有足够灵敏度整定，时间整定0.1～0.2 s（分段定值正常需躲主变差动时间）。其作用为当电源进线母线故障，线路保护动作跳开后备投动作，投到故障母线上后用分段开关保护来切除故障母线，保证非故障母线的正常供电；当非电源进线母线故障，分段开关保护动作切除故障母线。

4 建议采取措施

a)对新启动110 kV单母分段接线的变电站，宜配置母差保护，来实现闭锁备投的功能。

b)在110 kV母线上装设快速母线保护，用来瞬时切除故障母线，同时闭锁110 kV备自投装置，避免母线故障扩大停电范围、造成全站失电。

c)在110 kV进线开关上加装电流判别装置，用于闭锁110 kV备投，来满足备投区分线路故障和母线故障。有流闭锁定值按照母线有足够灵敏度整定，时间整定0.1～0.2 s（定值正常需躲主变差动时间），同时与备投厂家沟通闭锁回路的实现。

d)结合系统定值配合情况，与备投厂家讨论备投后加速跳闸问题，避免全站（或开闭站）失电的情况（同时解决低压备投的问题）。

e)对暂时无法改造的单母分段接线变电站，可以投入分段保护来弥补可能出现的全站失电。

Discussion on Automatic Stand-by Power Switching of 110 kV Substation Adopting Sectionalized Single Busbar Connection Mode

HAN Peiwen

(State Grid Taiyuan Power Supply Company,Taiyuan,Shanxi 030009,China)

It analyzes that automatic stand- by power switching of 110 kV substation adopting the connection mode of sectionalized single busbar may lead tomal- switching when fault occurs on busbar, and measures are put forward correspondingly.

single busbar segmentation;automatic stand-by power switching;block

TM645.1

B

1671-0320（2016）02-0071-02

2015-11-10，

2016-01-26

韩珮雯（1960），女，浙江平湖人，1982年毕业于合肥工业大学电力系统自动化，高级工程师，从事电力系统继电保护整定计算及运行管理工作。