220kV 变电站正常运行方式

浅析220kV 变电站的正常运行方式
[摘要] 变电站是电力系统的中间环节，变电站的正常运行方式对电力系统的安全稳定运行起着举足轻重的作用，本文对典型的220kv 变电站正常运行方式进行了探讨。

[关键词] 220kv 变电站；电力系统；正常运行方式；探讨
220kv 变电站是电力系统的中间环节，在电力系统中起着变换电压、接受和分配电能、控制和调整电力的作用。

为了确保电力系统的安全稳定运行，本文对典型的 220kv 变电站正常运行方式进行了探讨。

一、典型的 220kv 变电站一次系统接线图的探讨
根据对变电站主接线的要求，结合目前典型的220kv 电网、110kv 电网、10kv 电网安全稳定运行的需要，通过大量的调研取证，目前较成熟的典型220kv 变电站主接线图形式见图 1：220kv 侧采取双母线接线；110kv 采取双母线接线；10kv 采取单母线分断接线的主接线
图1220kv双母线接线变电站一次系统接线图
二、典型的 220kv 变电站一次系统正常运行方式的探讨
1.220kv：为使 220kv 电网安全稳定运行，220kv双母线需并列运行，各母线所带负荷尽可能平衡，并且在 220kv 变电站中，220kv 电力系统中性点必须有一点直接接地，故典型的 220kv 变电站220kv 一次系统正常运行方式为：电厂一线 221、电源一线223、
1# 主变 201 在 1# 母线；电厂二线 222、电源二线 224、2# 主变 202 在 2# 母线；母联 225 开关、225-1、225-2 刀闸均在合闸位置；1# 主变 220kv 中性点d10 -2 刀闸在断开位置；2# 主变 220kv 中性点d20-2 刀闸在合闸位置。

2.110kv：为使 110kv 电网安全稳定运行，110kv双母线需并列运行，各母线所带负荷尽可能平衡，并且在 220kv 变电站中，110kv 电力系统中性点必须有一点直接接地，故典型的 220kv 变电站 110kv 一次系统正常运行方式为：电站一线 111、电站三线113、1#主变 101 在 1# 母线；电站二线 112、电站四线 114、2# 主变在 2# 母线；母联 115 开关、115 -11、115 -2 刀闸在合闸位置；1# 主变110kv 中性点 d10-1 刀闸在断开位置；2#主变110kv 中性点 d20-1 刀闸在合闸位置。

3.10kv：为提高 10kv 电网运行的可靠性，在 220kv 变电站中，10kv 单母线正常运行时必须分断运行，各分断母线所带负荷尽可能平衡，且分断断路器 016 开关自投装置必须可靠运行，故典型的 220kv 变电站 10kv 一次系统正常运行方式为：1# 主变001 开关带 1# 母线负荷；2# 主变 002 开关带 2# 母线负荷；分段 016 开关在分闸位置，016-1、016-2 在合闸位置，016 开关自投装置运行。

三.典型的 220kv 变电站二次系统正常运行方式的探讨
1.1# 主变、2# 主变继电保护运行方式的探讨对于型号为
sfpsz10 的 1# 主变、2# 主变，变压器的常见故障有：①油箱内
故障：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等；
②油箱外故障：主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。

变压器的不正常工作状态有：①由于外部短路引起的过电流；②由于电动机自起动及尖峰负荷等原因引起的过负荷；③由于油箱漏油造成的油面降低等。

当变压器发生以上故障及不正常工作状态时，为确保电力系统的安全稳定运行，1# 主变、2# 主变继电保护运行方式为：#1、2 主变压器保护采用同一产家不同原理的许继电气公司生产的 wbh-801 和 wbh-802 微机型装置，其中 wbh-801 装置集成了一台变压器的全部主后备电气量保护，wbh-802 装置集成了变压器的全部非电量类保护。

保护采用两面柜，a 柜配置wbh-801 箱和 wbh-802 箱，fcz-832s 高压侧断路器操作箱（含电压切换）各一台，完成主变的一套电气量保护、非电量保护和高压侧的操作回路及电压切换回路；b 柜配置 wbh-801 箱，fcz-813s 中压侧和低压断路器操作箱（含中压侧电压切换），zyq-812 高压侧电压切换箱，完成主变的第二套电气量保护、中压侧的操作回路及高中压侧电压切换回路。

实现了双主、双后备运行。

电气量保护有：差动保护，220kv 复压（方向）过流（复压（方向）过流、220kv 复压过流），220kv 零序电流保护（零序方向 i 段、零序方向 ii 段、零序过流、中性点零序过流），220kv 间隙保护，110kv 复压（方向）过流（复压（方向）过流、110kv 复压过流），110kv零序电流保护（零序方向 i 段、零序方向 ii 段、零序过流、
中性点零序过流），另一台主变 110kv 零序联跳 1，另一台主变110kv 零序联跳 2，10kv 复压过流，10kv 段限时速断。

非电气量保护有：本体重瓦斯，调压重瓦斯，压力释放，冷却器故障，绕组温度，油温保护。

2.各级电压线路继电保护运行方式的探讨
电力线路最常见的故障是相与相之间、相对地之间的短路，其短路形式有；单相接地短路 d（1）（最常见）、两相接地短路 d（1，1）、两相短路 d（2）和三相短路 d（3）（最危险）。

电力线路发生各种短路故障时，短路点电压大大下降，短路回路电流大大增加，为确保电力系统安全稳定运行，对各级电压线路继电保护运行方式为：
（1）220kv：电厂一线 221、电厂二线 222、电源一线 223、电源二线 224 线路保护采用同一产家不同原理的北京四方公司生产的两套保护。

一套以专用光纤通道的分相电流差动保护（光纤差动保护，三段式相间和接地距离，四段零序方式保护，失灵启动，三相不一致保护，充电保护，综合重合闸，故障录波，电压切换箱，分相操作箱）；另一套纵联分相高频距离保护(纵联差动保护，三段式相间和接地距离，四段零序方式保护，电压切换箱)，采用音频复接载波通道传送保护信号。

实现双主、双后备运行。

（2）110kv：电站一线 111、电站二线 112、电站三
线 113、电站四线 114 线路保护采用型号 wxh-811
的装置，配置有三段式相间和接地距离，四段零序方
式保护，三相一次重合闸运行。

（3）10kv：10kv 配电线路保护为电流速断、过电流及三相一次重合闸；分段断开，自投运行；1# 变001 掉闸（包括偷掉）016 自投；2# 变 002 掉闸（包括偷掉）016 自投。

另外，10kv 电容器组保护可投入低电压、过电压、过电流和零序平衡保护运行。

3.各级电压母线继电保护运行方式的探讨
母线最常见的故障是相与相之间、相对地之间的短路，其短路形式有；单相接地短路 d （1）（最常见）、两相接地短路 d（1，1）、两相短路 d（2）和三相短路 d（3）（最危险）。

当母线发生各种短路故障时，母线上所接负荷不能正常运行，为确保不危急电力系统的安全稳定运行，母线保护配置如下：
（1）220kv 母线保护为差动保护，为提高保护装置的可靠性采用不同产家的两套保护，一套为南京自动化股份有限公司生产的wmz-41b 型保护柜配有：电流差动保护，复合电压闭锁，母联断路器失灵（死区）保护及充电保护，断路器失灵保护，母联失灵死区保护，ta 断线闭锁及告警，tv 断线告警，直流稳压消失监视；另一套为许继电气股份有限公司生产的 wmh-800 型保护柜配有：具有比率制动特性的电流差动保护，复合电压闭锁，母联（分段）充电保护，断路器失灵保护，母联失灵死区保护，ta 断线闭锁及告警，tv 断线告警。

另外，投入 220kv 开关失灵保护运行（wsl-200），其动作
信号有：i 母失灵动作，ii 母失灵动作，母联失灵动作；i 母电压动作，ii 母电压动作。

（2）110kv 母线因在电力系统中很重要，也投入母线专用差动保护运行。

（3）10kv 母线保护，分别采用 #1、2 主变压器后备保护兼做10kv 母线保护。

实际调研证明，典型的 220kv 变电站采取以上正常运行方式时，变电站发生各种异常及故障时，继电保护装置能可靠切除故障，确保电力系统安全稳定运行。

[参考文献]
[1]杨娟.电气运行技术.北京.中国电力出版社,2009.
[2]于永源.电力系统分析.北京.中国电力出版社,1998.
[3]李火元.电力系统继电保护及自动装置.北京.中国电力出版社,2010.
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