110 kV变电站1.5台变压器失压解决方案

玉 聪

(广西电网有限责任公司河池供电局,河池 547000)

0 引 言

110 kV变电站设计要求双电源供电，配套备自投装置，以便某一回线发生故障供电中断时，另一回路供电能自动投入[1-2]。鉴于部分变电站备自投装置不具备检同期功能，可通过备自投装置升级改造、重新设计逻辑，修改其开入/开出回路和控制字可满足要求[3-4]。

传统的进线备自投方式、母联备自投方式[5-7]不能满足当前变电站运行的需求。针对该地区某110 kV科技园站采用单母刀闸分段带旁路主接线且已安装新规范具备加速跳闸功能的110 kV备自投变电站为例，对比分析三种不同的优化方案，得出解决该地区110 kV变电站1.5台变压器失压的针对性措施。

1 存在的问题

某地区电网110 kV变电站在正常方式110 kV母线分列运行情况下，存在110 kV线路或上级电源故障跳闸导致变电站1.5台变压器失压且无法通过10 kV备自投复电的问题。

据统计，该地区存在上述问题的110 kV变电站总85座，其中单母线分段主接线的44座，单母刀闸分段带旁路的41座。2020年1月至今已发生多起，不仅影响年客户平均停电时间和客户供电可靠性指标，还加大了调度运行事故事件处理紧急度和难度。

2 方案对比分析

该地区某110 kV科技园站接线如图1所示。

2.1 方案一

装置软硬件不改动，不限制旁路旁代和兼做母联运行。旁路开关同时接入110 kV备自投旁路间隔和分段间隔，变电站具备旁代和旁路兼做母联运行方式。其中对一次系统运行方式无限制，但对二次回路要求如下：一是增加旁路间隔接入110 kV备自投装置母联(分段)间隔，即110 kV备自投装置母联(分段)位置开入接旁路开关合闸位置节点，母联(分段)开关的合闸出口节点对应接入110 kV旁路操作箱合闸操作回路；110 kV备自投装置原有旁路相关回路和压板保持变。二是增加分段刀闸11012合闸位置节点接入110 kV备自投装置母联(分段)间隔；三是全部110 kV主变高后备保护增加跳110 kV分段间隔功能。

图1 110 kV科技园站接线图

采用该方案的优点是电网运行方式灵活不受限，前期施工工作量较小；缺点是110 kV备自投、110 kV母线保护、110 kV旁路保护、110 kV 主变保护、110 kV线路保护等相关二次回路和压板操作错综复杂，存在运行方式调整导致保护及安自装置状态频繁操作切换的问题，继电保护人员错接二次回路接线和运行人员错漏投退压板风险增加。

2.2 方案二

装置软硬件不改动，旁路长期做母联运行。将单母刀闸分段带旁路主接线当作单母分段主接线运行即禁止旁代操作，110 kV备自投各间隔按照常规单母分段主接线接入(旁路兼做母联运行)。

如图1所示，科后线、翡科I线、翡科II线、科桂线四回进线正常接入110 kV备自投的四个进线间隔，但旁路间隔接入110 kV备自投的分段间隔，110 kV备自投的旁路间隔备用。其中一次回路运行要求：一是旁路仅作母联(分段)开关使用。10012刀闸、10023刀闸和各个间隔的旁母刀闸作为死刀闸不再进行操作，其中10012刀闸和各个间隔的旁母刀闸保持分闸位置，10023刀闸保持合闸位置；二是#2主变变高具备110 kV 1M和2M倒闸条件，须将10012刀闸改为11021刀闸。对二次回路的接入要求：一是110 kV备自投装置母联(分段)位置开入接旁路开关合闸位置节点，母联(分段)开关的合闸出口节点对应接入110 kV旁路操作箱合闸操作回路，110 kV备自投装置旁路相关回路和压板均拆除保留备用；二是110 kV旁路相关回路接入110 kV母线保护装置110 kV母联(分段)间隔；三是全部110 kV主变高后备保护增加跳110 kV分段间隔功能；四是更换110 kV旁路保护(线路保护)为常规110 kV分段保护(过流保护)。

五是增加110 kV主变高后备保护电压切换装置及其二次回路等。

采用该方案的优点在于：110 kV备自投、110 kV母线保护等相关二次回路简单明了，与常规单母分段变电站一致，不存在运行方式调整导致装置频繁操作切换的问题；继电保护人员接错二次回路接线和运行人员错漏投退压板风险降低；110 kV旁路保护及其与各个间隔保护相连接的相关二次回路简化，降低旁路开关运行带来二次作业及操作风险；可完善旁路兼做母联时开关充电过流保护功能。其缺点在于前期施工工作量较大，例如完善#2主变倒闸功能、更换旁路保护等。

2.3 方案三

改造装置软硬件，不限制旁路旁代和兼做母联运行，通过110 kV备自投装置软件和硬件改造，旁路间隔接入由功能压板控制旁代和旁路兼做母联运行方式。其中一次回路运行方式不受限制。对二次回路接入要求是需要保护装置软件升级、硬件变更和新增功能压板。

采用该方案的有点在于电网运行方式灵活不受限。缺点为：一是需要厂家重新开发新程序版本和硬件设计，开发周期长，由于市场规模限制，厂家配合意愿不强；二是入网测试条件不成熟，入网存在误动或拒动的风险；三是已安装新规范110 kV备自投装置站点再升级改造困难。

3 结束语

通过上述对比分析，为解决部分变电站1.5台变压器失压风险，得出如下结论：对于采用单母刀闸分段带旁路110 kV变电站，在已安装加速跳功能110 kV备自投装置前提下，可采用方案一解决1.5台变压器失压的风险，在前期施工改造工作量小；可行性强；可大幅提高了110 kV备自投适应性、可靠性及实用性；对于存在的不足运行部分须加强专业管理，指导规范运行操作流程。