110 kV单母三分段接线的备自投分析

闫 石

(深圳市机场(集团)有限公司，广东 深圳 518103)

0 引 言

备用电源自动投入装置(简称备自投)被广泛应用于110 kV及以下供电系统[1]，常规接线方式的备自投已非常成熟。互为电源的2座110 kV单母三分段接线变电站组成的供电系统的备自投则相对复杂，运行方式变化较多。本文以此为例，对其备自投方式的选择、备自投之间的配合、备自投动作逻辑的优化、注意事项等进行分析。

1 110 kV供电系统、变电站的接线

某用户拟建设的110 kV供电系统由2座110 kV变电站A、B组成。2座变电站的主接线形式相同，110 kV主接线均为单母三分段接线。A变电站从上级电网220 kV变电站C引入2路电源分别接入AⅠ母、AⅢ母，从B变电站的BⅢ母引入1路电源接入AⅡ母。B变电站从上级电网220 kV变电站D引入2路电源分别接入BⅠ母、BⅢ母，从A变电站的AⅢ母引入1路电源接入BⅡ母，110 kV线路均采用电缆。2座变电站的各段110 kV母线上均接入1台110/10 kV、50 MVA、YNd11主变，主变10 kV侧无小电源接入(如图1、图2所示)。

图1 110 kV变电站A简化接线

图2 110 kV变电站B简化接线

2 备自投方式的选择

110 kV单母三分段接线的备自投功能可由2套备自投装置BZTA1、BZTA2(BZTB1、BZTB2)共同实现。每套备自投装置的备自投方式可选择分段备自投或进线备自投。

根据调度要求，单母三分段接线的3个进线断路器A101、A102、A103(B101、B102、B103)和2个分段断路器A112、A123(B112、B123)中最多只能3个断路器同时在合位，否则电源将合环。当A102在分位，AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母并列运行时，BZTA1采用进线备自投方式，若BZTA2也采用进线备自投方式，为满足充电条件，A123、A103必须在合位，但这会导致AⅠ线、AⅢ线合环，不满足调度要求；若AⅢ线仅带AⅢ母运行，即A103合位，A102、A123均在分位，这又导致BZTA2无法满足任何备自投方式的充电条件，无法完成充电。所以，A102、B102不宜在分位，否则会影响备自投的投入，降低供电可靠性。

110 kV供电系统的运行方式有5种，如图3所示。采用运行方式一，AⅢ线(BⅢ线)故障将导致AⅢ母、BⅡ母(BⅢ母、AⅡ母)2条母线短时失电。采用运行方式二，BⅢ线故障将导致AⅡ母、AⅢ母、BⅡ母、BⅢ母4条母线短时失电。采用运行方式三，AⅢ线故障将导致AⅡ母、AⅢ母、BⅡ母、BⅢ母4条母线短时失电。采用运行方式四，BⅢ线故障将导致AⅠ母、AⅡ母、BⅢ母3条母线短时失电。采用运行方式五，AⅢ线故障将导致AⅢ母、BⅠ母、BⅡ母3条母线短时失电。1回线路故障对系统供电影响最小的是运行方式一，在线路均能投运的情况下，应优先选择运行方式一，即BZTA1、BZTA2、BZTB1、BZTB2均采用分段备自投方式。

3 多套备自投的配合

由于单母三分段接线采用2套备自投，存在以下问题。

图3 110 kV供电系统的运行方式

1)备自投动作范围重叠。在AⅡ母(BⅡ母)失电时，BZTA1、BZTA2(BZTB1、BZTB2)均动作。

2)BZTA2与BZTB2的动作时间按上、下级原则无法配合。备自投动作时间宜按照由上至下的原则逐级配合，以避免上级设备的单一故障导致备自投的大面积动作[2]。AⅢ母通过BⅡ线向BⅡ母供电，BZTA2作为BZTB1、BZTB2的上级备自投，其动作时间应小于后二者。BⅢ母通过AⅡ线向AⅡ母供电，BZTB2作为BZTA1、BZTA2的上级备自投，其动作时间应小于后二者。

针对上述问题，可采取以下措施：

1)系统采用运行方式一时，AⅢ线、BⅢ线负荷最大，均带2台主变运行。若AⅡ母失电，由BZTA2动作，AⅢ线将带3台主变运行；若由BZTA1动作，AⅠ线将带2台主变运行。从线路负载分配的角度考虑，若AⅡ母失电，宜由BZTA1动作。BZTA2采用单向备自投可解决BZTA1、BZTA2动作范围重叠的问题，即AⅡ线作为AⅢ线的备用电源，而AⅢ线不作为AⅡ线的备用电源。但在特殊运行方式下，此措施会扩大停电范围。例如AⅠ线退出运行，AⅡ线带AⅡ母、AⅠ母并列运行，若AⅡ线故障，BZTA2不动作，则AⅠ母、AⅡ母均失电。BZTA1、BZTA2可通过动作时间的不同来避免动作范围重叠[3]。按线路负载分配的原则，BZTA2的动作时间应大于BZTA1的动作时间。

2)按规范的要求，备自投的动作时间应大于本级线路电源侧后备保护动作时间。为方便整定，BZTA2、BZTB2的动作时间整定相同，并大于AⅡ线、AⅢ线、BⅡ线、BⅢ线电源侧后备保护动作时间最长者。BZTA1、BZTB1的动作时间整定相同，并大于AⅠ线、AⅡ线、BⅠ线、BⅡ线电源侧后备保护动作时间最长者。并且BZTA2、BZTB2的动作时间大于BZTA1、BZTB1的动作时间。1回线路故障后备自投动作及各线路负载如表1所示。

4 备自投动作逻辑的优化

根据第3节分析，备自投在1回线路发生故障时能保证不损失主变负载，但在2回线路故障时会损失主变负载。以A变电站为例进行分析：

当AⅠ线退出运行时，AⅡ线带AⅡ母、AⅠ母并列运行，BZTA1放电。BZTA2能完成充电，并在AⅡ线或AⅢ线故障时动作。

当AⅢ线退出运行时，AⅡ线带AⅡ母、AⅢ母并列运行，BZTA2放电。BZTA1能完成充电，并在AⅠ线或AⅡ线故障时动作。

当AⅡ线退出运行时，AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母并列运行，BZTA1放电。BZTA2不能完成充电，在AⅠ线或AⅢ线故障时无法动作，损失主变负载。

表1 1回线路故障后备自投动作及各线路负载Table 1 Actions of backup power automatic switching device and line loads after a line fault

1座变电站有3路电源，当其中1路退出时，另2路电源仍能互为备用会提高供电连续可靠性。因此，需要优化备自投的动作逻辑，1台备自投装置可配置多套动作逻辑以适应不同的运行方式。

4.1 BZTA2的动作逻辑

AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母分列运行，AⅡ线、AⅢ线互为备用(运行方式一)，BZTA2动作逻辑(见图4)：

图4 BZTA2的第一套充电条件

充电条件：A103合位，A102合位，A123分位， AⅡ母三相有压，AⅢ母三相有压。上述条件为第一套充电条件，均满足后经延时完成充电，完成充电后为充电完成一。

起动条件：充电完成一，AⅡ母(AⅢ母)三相无压，AⅡ线(AⅢ线)无流，AⅢ母(AⅡ母)三相有压。上述条件为第一套(第二套)起动条件，均满足后起动，经延时跳A102(A103)，确认A102(A103)分位后延时合A123(见图5)。

只要满足AⅡ母、AⅢ母分列运行，AⅡ线、AⅢ线互为备用的运行方式，BZTA2的动作逻辑不受AⅠ线运行方式(AⅠ线退出运行，由AⅡ线带AⅡ母、AⅠ母并列运行)的影响。

图5 BZTA2的第一、二套起动条件

4.2 BZTA2动作逻辑的优化

1)如图6所示，AⅡ线人工退出运行，AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母并列运行，AⅠ线、AⅢ线互为备用，BZTA2动作逻辑：

图6 110 kV变电站A的运行方式(AⅡ线人工退出运行)

充电条件：A101合位，A102分位，A103合位，A112合位，A123分位， AⅡ母三相有压，AⅢ母三相有压。上述条件为第二套充电条件，均满足后经延时完成充电，完成充电后为充电完成二(见图7)。

图7 BZTA2的第二套充电条件

起动条件：充电完成二，AⅡ母(AⅢ母)三相无压，AⅠ线(AⅢ线)无流，AⅢ母(AⅡ母)三相有压。上述条件为第三套(第四套)起动条件，均满足后起动，经延时跳A101(A103)，确认A101(A103)分位后延时合A123(见图8)。

由于AⅡ线人工退出运行，已无电流，而AⅠ线作为电源，BZTA2应判别其电流，以防止因PT断线等原因失压误动，这就需要BZTA2采集AⅠ线电流。但BZTA2无需判别AⅠ母电压，因为A112合位，AⅠ母、AⅡ母并列运行，AⅠ母有压(无压)，AⅡ母肯定有压(无压)。

2)当AⅡ线故障，AⅡ母失电，由BZTA1动作恢复AⅡ母供电。BZTA2因AⅡ母电压恢复而起动后返回。若BZTA2已放电，按满足第二套充电条件重新充电，则时间太长，通常备自投的充电完成时间在10～15 s，若在此期间，AⅠ线或AⅢ线故障，主变10 kV侧备自投先动作，待BZTA2动作后，主变仅仅是空载，其10 kV负载已被转移或切除，所以BZTA2不采用A101、A102、A103合位变分位延时放电的逻辑。BZTA2未放电，能让AⅠ线、AⅢ线互为备用，在AⅠ线或AⅢ线故障时动作。但此时BZTA2的动作逻辑与AⅡ线人工退出运行，AⅠ线、AⅢ线互为备用时的动作逻辑有所不同，因为BZTA2是按第一套充电条件完成充电的，但起动后的动作出口对象则是A101、A103、A123。

图8 BZTA2的第三、四套起动条件

BZTA2优化后的动作逻辑：

充电条件：第一套充电条件。满足第一套充电条件后经延时完成充电。

起动条件：第二套起动条件。满足第二套起动条件后起动，经延时跳A103，确认A103分位后延时合A123(见图9)。

充电完成一，AⅡ母三相无压，AⅠ线无流，AⅢ母三相有压，A102分位，A112合位。上述条件为第五套起动条件，均满足后起动，经延时跳A101，确认A101分位后延时合A123。

此逻辑中BZTA2跳A101的延时时间应小于跳A102的延时时间，考虑断路器分闸时间、位置接点动作时间及时间裕度，应至少小于0.2 s。若二者相同，满足起动条件并经延时后，BZTA2同时跳A101、A102，由于A102已在分位，BZTA2动作合A123而不确认A101分位。

在AⅡ线故障，BZTA1动作后，由于BZTA2充电完成一未放电，待第二套充电条件满足后，BZTA2就有两套充电条件完成。为避免此情况，在第二套充电条件中引入充电完成一，即BZTA2按第一套充电条件完成充电后，第二套充电条件无法满足。

图9 BZTA2的第五套起动条件

4.3 BZTA1的动作逻辑

AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母分列运行，AⅠ线、AⅡ线互为备用(运行方式一)，BZTA1动作逻辑：

充电条件：A101合位，A102合位，A112分位，AⅠ母三相有压，AⅡ母三相有压。上述条件均满足后经延时完成充电(见图10)。

图10 BZTA1的充电条件

起动条件：充电完成，AⅠ母(AⅡ母)三相无压，AⅠ线(AⅡ线)无流，AⅡ母(AⅠ母)三相有压。上述条件均满足后起动，经延时跳A101(A102)，确认A101(A102)分位后延时合A112(见图11)。

图11 BZTA1的起动条件

只要满足AⅠ母、AⅡ母分列运行，AⅠ线、AⅡ线互为备用，BZTA1的动作逻辑不受AⅢ线运行方式(AⅢ线人工退出运行或故障，由AⅡ线带AⅡ母、AⅢ母并列运行)的影响。

根据第3节所分析的多套备自投的配合，BZTA1采用一套动作逻辑即可在2回线路发生故障时不损失主变负载。

5 增加保护后备自投动作逻辑的优化

5.1 与备自投相关的保护

110 kV终端变电站的110 kV母线通常不配置母差保护，110 kV母线故障时，由本级线路电源侧后备保护动作跳开本级线路电源侧断路器，备自投动作合于故障母线[4]。以A变电站为例进行分析：

AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母分列运行，若AⅠ母故障，由AⅠ线电源侧后备保护动作将AⅠ母切除，但故障点仍在AⅠ母上，此时，AⅠ母三相无压，AⅠ线无流，AⅡ母三相有压，BZTA1充电完成，满足BZTA1起动条件，BZTA1动作后合于故障。为解决此问题，可利用A101保护动作闭锁BZTA1。110 kV线路保护配置光纤电流差动保护、距离保护、零序过电流保护，A101保护作为终端线路的弱馈侧保护，在AⅠ线故障时，光纤电流差动保护能快速动作，但距离保护、零序电流保护是否动作与变压器接地方式、负荷电流、故障类型有关，可能动作，也可能不动作。所以可利用A101保护的距离保护、零序过电流保护动作闭锁BZTA1，但其方向由线路指向母线。当AⅠ母故障时，A101保护的距离保护、零序过电流保护动作闭锁备自投，这就需要A101线路保护配置单独的距离保护、零序过电流保护动作接点。A101、A102、A103保护的整定原则是保证对110 kV母线故障的灵敏度不小于本级线路电源侧后备保护对110 kV母线故障的灵敏度，动作时间不大于线路电源侧后备保护的动作时间。

A112、A123保护配置相间过电流保护、零序过电流保护，在110 kV母线并列运行时缩小母线故障的影响范围。A112、A123保护的整定原则是与本级线路电源侧后备保护相配合。A112、A123还配置后加速保护，BZTA1(BZTA2)动作或手动合A112(A123)，后加速保护开放。

为方便整定配合，A101、A102、A103、A112、A123保护可按对110 kV母线故障有相同的灵敏度整定。

5.2 保护与BZTA1、BZTA2的关系

AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母分列运行(运行方式一，见图12)。

图12 110 kV母线故障(运行方式一)

A101保护动作闭锁BZTA1，A102保护动作闭锁BZTA1、BZTA2，A103保护动作闭锁BZTA2。A112保护动作跳A112并闭锁BZTA1，A123保护动作跳A123并闭锁BZTA2。

当AⅠ母的K1故障时，A101保护动作闭锁BZTA1。

当AⅡ母的K2故障时，若A102保护的动作时间大于A112保护的动作时间1个级差，A112保护动作跳A112并闭锁BZTA1，由于故障位于A112与A112保护用CT之间，A112保护动作无法切除故障，A102保护动作闭锁BZTA1、BZTA2。

当AⅡ母的K3故障时，A102保护动作闭锁BZTA1、BZTA2。

当AⅡ母的K4故障时，若A102保护的动作时间大于A123保护的动作时间1个级差，A123保护动作跳A123并闭锁BZTA2，由于故障位于A123与A123保护用CT之间，A123保护动作无法切除故障，A102保护动作闭锁BZTA1、BZTA2。

当AⅢ母的K5故障时，A103保护动作闭锁BZTA2。各保护能防止BZTA1、BZTA2动作合于K1～K5故障。

在此基础上，A112保护与A101保护的配合，A123保护与A103保护的配合，A112保护与A123保护的配合，A101、A112保护是否闭锁BZTA2，A103、A123保护是否闭锁BZTA1，则要在其他运行方式下结合BZTA1、BZTA2的动作逻辑进行整定、配置。

5.3 保护与BZTA2的关系

1)AⅡ线退出运行(AⅡ线人工退出运行或故障)，AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母并列运行，AⅠ线、AⅢ线互为备用(见图13)。

图13 110 kV母线故障(AⅡ线退出运行)

当AⅠ母的K1故障时，A101保护动作，由于A101保护动作不闭锁BZTA2，BZTA2动作合于故障。若A101保护动作闭锁BZTA2，在AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母分列运行的运行方式下，AⅠ母故障，A101保护动作会误闭锁BZTA2。若先将AⅠ母切除，BZTA2再动作就不会合于故障，具体措施是若BZTA2收到A101保护动作信号，动作跳A101同时跳A112，由于BZTA2动作时间是按躲A101保护动作时间整定的，为使BZTA2在AⅠ线电源侧后备保护动作将AⅠ母切除后仍能收到A101保护动作信号，BZTA2对收到的A101保护动作信号采取自保持处理，当BZTA2合A123、A123合位任一条件满足，解除自保持。另外，BZTA2在收到A101保护动作信号后确认A112分位后合A123，而无需确认A101是否在分位，因为A112分位已能保证BZTA2动作不会合于故障。BZTA2跳A101、A112的延时时间应小于跳A102的延时时间，考虑断路器分闸时间、位置接点动作时间及时间裕度，应至少小于0.2 s。若二者相同，满足起动条件经延时，BZTA2跳A101、A112、A102，由于A102已在分位，BZTA2动作合A123而不确认A112分位，BZTA2动作会合于故障。

当AⅡ母的K2故障时，A101保护动作，由于A101保护动作不闭锁BZTA2，BZTA2动作合于故障。考虑故障位于A112与A112保护用CT之间，故障发生概率低， BZTA2动作合于故障后，由BZTA2的后加速保护动作跳A123切除故障。

当AⅡ母的K3故障时，若A101保护的动作时间大于A112保护的动作时间一个级差，A101保护不动作，A112保护动作跳A112切除AⅡ母，BZTA2动作合于故障；若A101保护、A112保护的动作时间相同，则二者同时动作，当A101保护动作、A112保护动作的条件同时满足，闭锁BZTA2。由于A101保护动作仅发信不跳闸，其动作时间与A112保护的动作时间相同不会导致保护误动。

当AⅡ母的K4故障时，若A112保护的动作时间大于A123保护的动作时间一个级差，A123保护动作跳A123并闭锁BZTA2，但在AⅢ线带AⅢ母、AⅡ母、AⅠ母并列运行的运行方式下AⅠ母故障，A123保护会越级动作，扩大停电范围。若A123保护的动作时间大于A112保护的动作时间1个级差，A112保护动作跳A112并闭锁BZTA1，AⅡ母被切除，A123保护不动作，BZTA2动作合于故障，且在AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母并列运行的运行方式下AⅢ母故障，A112保护越级动作，扩大停电范围。所以A112保护、A123保护的动作时间应相同，A123保护动作跳A123并闭锁BZTA2，故障由A112保护动作切除。

当AⅢ母的K5故障时，A103保护动作闭锁BZTA2。各保护能防止BZTA2动作合于K1、K3、K4、K5故障。

2)AⅠ线退出运行(人工退出运行或故障)，AⅡ线带AⅡ母、AⅠ母并列运行，AⅡ线、AⅢ线互为备用(见图14)。

图14 110 kV母线故障(AⅠ线退出运行)

当AⅠ母的K1故障时，由于A102保护的动作时间大于A112保护的动作时间1个级差，A112保护动作切除故障，A102保护不动作，不会误闭锁BZTA2。

当AⅡ母的K2故障时，A112保护动作切除AⅠ母，由于故障未被切除，A102保护动作闭锁BZTA2。

当AⅡ母的K3故障时，A102保护动作闭锁BZTA2。

当AⅡ母的K4故障时，A123保护动作跳A123并闭锁BZTA2。

当AⅢ母的K5故障时，A103保护动作闭锁BZTA2。各保护能防止BZTA2动作合于K1～K5故障。

5.4 保护与BZTA1的关系

AⅢ线退出运行(人工退出运行或故障)，AⅡ线带AⅡ母、AⅢ母并列运行，AⅠ线、AⅡ线互为备用(见图15)。

图15 110 kV母线故障(AⅢ线退出运行)

当AⅠ母的K1故障时，A101保护动作闭锁BZTA1。

当AⅡ母的K2故障时，A112保护动作跳A112并闭锁BZTA1。

当AⅡ母的K3故障时，A102保护动作闭锁BZTA1。

当AⅡ母的K4故障时，A123保护动作切除AⅢ母，由于故障未被切除，A102保护动作闭锁BZTA1。

当AⅢ母的K5故障时，A123保护动作切除故障。各保护能防止BZTA1动作合于K1～K5故障。

A103、A123保护的动作时间配合不影响BZTA1、BZTA2。为方便整定，二者动作时间整定相同。为使断路器可靠分、合闸，考虑110 kV断路器的分、合闸时间，BZTA1、BZTA2的合闸脉冲为200 ms，分闸脉冲为100 ms。

5.5 放电条件

BZTA1、BZTA2的放电条件与常规单母分段接线的分段备自投放电条件相同。除5.1～5.4节所分析的保护闭锁BZTA1、BZTA2以及特殊运行方式下的手跳断路器闭锁备自投(见图16、图17)。

图16 BZTA1的放电条件

图17 BZTA2的放电条件

在AⅡ线退出，AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母并列运行，AⅠ线、AⅢ线互为备用的运行方式下，手跳A101闭锁BZTA2，但在AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母分列运行的运行方式下，手跳A101会误闭锁BZTA2，所以A112合位、A102分位的条件均满足，手跳A101才闭锁BZTA2。

BZTA1、BZTA2的任一母线不满足有压条件，延时放电逻辑中的延时应大于BZTA1、BZTA2先后动作的时间总和，否则无法恢复系统供电。例如AⅠ母、AⅡ母均失电，BZTA1不起动，开始延时放电计时，BZTA2动作恢复AⅡ母供电，AⅡ母满足有压条件后，BZTA1动作，恢复AⅠ母供电，若在此过程中，BZTA1放电，则无法恢复AⅠ母供电。

6 2回线路故障时备自投的动作

优化动作逻辑后的BZTA1、BZTA2在2回线路故障时的动作情况(BZTB1、BZTB2类同)如下所述。

6.1 AⅠ线、AⅡ线故障时备自投的动作

1)AⅠ线、AⅡ线同时故障：AⅠ母、AⅡ母同时失电，BZTA2按第一套起动条件动作，恢复AⅡ母供电；AⅡ母有压条件满足后，BZTA1动作，恢复AⅠ母供电。

2)AⅠ线、AⅡ线先后故障：AⅠ线故障，AⅠ母失电，BZTA1动作，恢复AⅠ母供电；AⅡ线故障，AⅠ母、AⅡ母失电，BZTA2按第一套起动条件动作，恢复AⅠ母、AⅡ母供电。

3)AⅡ线、AⅠ线先后故障：AⅡ线故障，AⅡ母失电，BZTA1动作，恢复AⅡ母供电；AⅠ线故障，AⅠ母、AⅡ母失电，BZTA2按第五套起动条件动作，恢复AⅠ母、AⅡ母供电。

3种故障工况下，备自投动作后的运行方式相同：AⅢ线带AⅢ母、AⅡ母、AⅠ母并列运行。B变电站运行方式不变。

6.2 AⅠ线、AⅢ线故障时备自投的动作

无论AⅠ线、AⅢ线同时故障或先后故障， BZTA1、BZTA2的动作情况相同：AⅠ线故障，AⅠ母失电，BZTA1动作，恢复AⅠ母供电；AⅢ线故障，AⅢ母、BⅡ母失电，BZTA2按第二套起动条件动作，恢复AⅢ母供电；BZTB1先于BZTA2动作，恢复BⅡ母供电。备自投动作后的运行方式：AⅡ线带AⅢ母、AⅡ母、AⅠ母并列运行；BⅠ线带BⅠ母、BⅡ母并列运行，BⅡ母、BⅢ母分列运行。

6.3 AⅡ线、AⅢ线故障时备自投的动作

1)AⅡ线、AⅢ线同时故障：AⅡ母、AⅢ母、BⅡ母同时失电，BZTA1动作，恢复AⅡ母供电；AⅡ母有压条件满足后，BZTA2按第二套起动条件动作，AⅢ母恢复供电。BZTB1与BZTA1同时动作，恢复BⅡ母供电。

2)AⅡ线、AⅢ线先后故障：AⅡ线故障，AⅡ母失电，BZTA1动作，恢复AⅡ母供电；AⅢ线故障，AⅢ母、BⅡ母失电，BZTA2按第二套起动条件动作，恢复AⅢ母供电。BZTB1先于BZTA2动作，恢复BⅡ母供电。

3)AⅢ线、AⅡ线先后故障：AⅢ线故障，AⅢ母、BⅡ母失电，BZTA2按第二套起动条件动作，恢复AⅢ母供电；AⅡ线故障，AⅡ母、AⅢ母失电，BZTA1动作，恢复AⅡ母供电。BZTB1先于BZTA2动作，恢复BⅡ母供电。

3种故障工况下，备自投动作后的运行方式相同：AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母并列运行；BⅠ线带BⅠ母、BⅡ母并列运行，BⅡ母、BⅢ母分列运行。2回线路故障后备自投动作及各线路负载如表2所示。

表2 2回线路故障后备自投动作及各线路负载Table 2 Actions of backup power automatic switching device and line loads after two line faults

续表2

7 三段母线并列运行时的保护配合

根据第5节的分析，A112、A123保护的动作时间相同，但在AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母并列运行(AⅢ线带AⅢ母、AⅡ母、AⅠ母并列运行)的运行方式下，AⅢ母(AⅠ母)故障，A112、A123保护均动作，保护失去选择性，扩大停电范围(B112、B123保护类同)。

在AⅠ线带AⅠ母、AⅡ母、AⅢ母并列运行的运行方式下AⅢ母故障，应由A123保护先动作切除故障，若A123拒动，再由A112保护动作切除故障。当A112保护检测A101、A112、A123均在合位，自动将动作时间延长，考虑弹簧储能操作机构断路器分闸时间、熄弧时间、全波傅氏算法故障检测的保护出口时间、继电器驱动时间及时间裕度[5]，延长0.2 s。若超过延长后的动作时间，故障电流仍未消失，A112保护动作切除故障。在AⅢ线带AⅢ母、AⅡ母、AⅠ母并列运行的运行方式下，则A123保护延长动作时间。

A112、A123保护的动作时间应小于与本级线路电源侧后备保护中的最短动作时间至少0.4 s。这样在三段母线并列运行时，A112、A123保护延长动作时间后，本级线路电源侧后备保护不会越级动作，仍能保证选择性。

8 结 语

1)1回线路的最大负载为4台主变。结合运行经验，1台主变的最大负载率约为70%。110 kV线路选择800 mm2交联聚乙烯电缆能满足要求。

2)若A、B变电站的2回以上线路发生故障，备自投动作后，非故障线路可能过载，并且过载线路为邻站线路。考虑2座变电站之间的过载闭锁实现繁琐，且A、B变电站2回以上线路发生故障的概率极低，在特殊运行方式下，由运行人员加强监控，人工退出非重要负载。

3)主变中性点应直接接地运行，以防止备自投动作时发生的电容传递过电压导致的主变故障，备自投动作后，对主变中性点进行切换，以保证变电站的零序阻抗基本不变。若电网调度不允许主变中性点直接接地运行，则必须采取防止过电压的措施。

4)通常备自投装置不具备采集3路进线电流的功能，线路保护装置不配置单独的距离保护、零序过电流保护动作接点，这就需要保护装置增加配置。