浅谈110kV变电站备自投装置的备投方式及应用

浅谈110kV变电站备自投装置的备投方式及应用

发表时间：2018-08-06T13:37:15.320Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：陈林森

[导读] 摘要：随着近年来国家的各个方面不断发展与进步，科学技术水平获得了大幅度的提升。

身份证号码：45252619800606xxxx

摘要：随着近年来国家的各个方面不断发展与进步，科学技术水平获得了大幅度的提升。而我国的电力系统也随之不断完善，变得更加的可靠。越来越多的终端变电站，现在要求运行的设备需要安装备自投装置。方式分为单母分段接线，双目接线等。本文将以110kV单母分段接线方式为例，对其进行分析，浅谈其备投方式和一些应用。

关键词：110kV变电站；备自投；单母分段接线

引言

我国的电力系统目前虽然比较完善，可是也容易因为机器故障或者其他问题，造成电力系统的瘫痪，这时备用的设备电源显得尤为重要。在关键时刻备用电源可以让其他设备尽快的恢复系统的运行并使其正常的工作，这就是备用自动投入装置，也是我们说的备自投装置。备自投设备现今已经成为电力系统不可或缺的设备，他是可以使电力系统快速恢复供电运行的重要手段。

1 备用电源自动投入装置基本使用技巧及要求

1.1备自投基本要求

备用电源自动投入装置基本要求首先应在主电源不再工作时启动并投入设备。其次在主电源不论任何情况下断开，除了信号被封闭的情况，都应自动投入工作，需要注意的是，备自投装置只能保证启动一次，并设有面对突发情况的保护加速跳闸。最后，为了保证工作人员的安全，在主电源被手动断开工作的时候，备用自动投入装备不应该投入工作，应设有分过备用自动投入电源的封锁功能，以免临时备用电源投入到已经故障的设备中或者对工作人员造成伤害。而且备用电源应不能在不满足有压条件的情况下投入工作。

1.2备自投在110kV单母线路存在的问题和解决措施

备用自动投入设备在单母分段接线方式如图1所示，有三种运行的模式。第一种模式就是两条电路连通，各自运行一台主线，110kV的母连16M断路器，待定使用。第二种模式就是用作连通线路的163线路也要运行两台主变，164进线断路器待定使用。最后一种模式是用164线路运行两台主变，同样进线的163断路器待定使用。这三种模式，都有自己不同的思路、逻辑。

图1 单母接线分段备自投逻辑

2 1 10kV变电站原理及存在的问题解决措施

2.1保护的配置

110kV单母分段，这是一种简单，比较方便使用的接线方式，被广大终端变电站所使用。而其存在的问题主要在于分散地线路与母线不被配置保护，原因存在于，主变差动的保护范围是从主变断路器的电流互感器，到主变电器的本体。简单的例子就是群一主变差动的保护路径是从断路器的CT到主变本体。由此可见，在单母分段接线方式中，其主变保护的保护范围不包括母线的。由此可见若110kV的母线发生了事故，只可以通过对对侧线路的保护来复原。

2.2存在的隐患

由2.1中，我们可以了解到，在单母分段接线方式中，其母线不在主变保护的保护范围之内，想修复母线的故障，只可以通过对对侧线路的保护来修复。但是与此同时，当前设备的备自投不会因此关闭而是还是会继续工作，这样并不符合备用自动投入设备的基本要求。例如110kV单母分段的母线发生故障，由于该故障不再其保护范围之内，所以两台主变保护不会开启。这时可以解决母线故障的策略只有通过线路对侧保护来解决。当设备以第一种模式运行时，线路对侧隔离事故后，将会符合自投逻辑，在跳闸后163断路器将与16M断路器合并，从而与故障的组件连接。当设备以第二种模式运行时，线路对侧隔离事故之后也会符合字头逻辑，在跳闸之后，163断路器将与164断路器连接，从而与故障材料连接。当设备以第三种模式运行时，线路对侧隔离事故之后将符合自投逻辑。在跳闸之后，164断路器将与163断路器合并，从而与故障配件连接。综上所述，可以总结出来想解决母线故障类的问题必须使母线故障闭锁备自投的条件提高。

2.3解决措施

在如今，110kV单母分段的连接方式已经被越来越多的终端电站广泛使用，而使用这种浅显易懂的接线方式的终端电站，其母线并不会添加任何的防护方案。因此，我们为了解决母线因故障而闭锁各自投的问题，研究出了一套方案。终端电站的工作人员可以在两条线路上各自增加一套用于线路保护的配置装备，装置需要配置一段方向保护的方案，简而言之就是使修复线路故障的方向从其他线路指向母线。这样一来，当母线发生故障时，线路保护措施将会闭锁各自投保护，因为线路防护的方向是反向的，线路保护方案实施时将不会闭锁备自投。而之前人们想出的解决办法是，通过增加线路保护方案的方法来解决问题。就比如在进线自投的运行模式下，进线L1运行两条主变，164断路器在待定使用，在此时如果110kV的I段母线存在事故，163线路的线路保护措施就必须闭锁备自投，这样整个终端电站的负荷将会流失，简而言之就是在这种情况下线路保护对母线失去了一定的判断，这就会导致电站的工作人员无法区分事故发生在I段母线的线路上还是发生在II段母线的线路上。一旦因为这个原因导致闭锁备自投，将达不到对供电可靠性的基本要求。针对这个问题，其解决的策略就是增加可以判断在哪条母线发生故障的理论性的证据，方便工作人员进行监督防范。

2.4母线事故的解决办法

若110kV I段母线故障，则母联断路器中不会流过故障电流，若110kV II段母线故障，则母联断路器中将流过故障电流，因此，可以利

用母联断路器中是否流过故障电流来判断是哪段母线故障。母联断路器流过故障电流的判断可以采用过流判据，此时过流定值的整定应考虑躲过主变最大负荷电流，即任一相电流大于主变的额定电流；或者采用故障相电流突变量判据，若110kVI段母线故障，此时母联相电流的突变量为负荷电流的变化量，若110kV II段母线故障，此时母联相电流的突变量为故障相电流的变化量。故障相电流突变量判据比过流判据更灵敏，但过流判据可以利用备自投保护原有的母联过流保护来实现。

线路保护的方向为线路指向母线，若主变保护范围内发生故障，线路保护也会动作，若让保护出口跳闸断路器，必然会造成越级跳闸，因此线路保护只能利用其功能闭锁备自投，但绝对不能让其出口跳闸断路器，避免故障越级跳闸的发生。

结语

我国经济水平在日益增长，与此同时，人们在生活的安全方面将考虑的更加全面。人们生活水平增长，对供电安全性和可靠性的要求也越来越高。随之而来的问题就是，有越来越多的110kV终端变电站普及了设备备用自动投入装置。本文通过对运行方案的详细剖析，及对电站的线路保护装置的保护范围跟功能的详解，指出了目前存在于使用110kV单母分段连线方式的终端变电站存在的问题与隐患。

参考文献：

[1]谌志强.110kV备自投装置原理及应用[J].大众用电，2014，29（11）：23-24.

[2]毛强，徐修远.110kV变电站备自投装置的探讨[J].贵州电力技术，2014，17（09）：47-49+63.

[3]马晶晶，王义峰.110kV变电站备自投运行方式分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（09）：109-111.

[4]林长青.110kV变电站备自投装置概述[J].科技信息，2012（15）：405-406.