110kV内桥接线变电站备自投动作条件及与主变保护闭锁逻辑探讨郭世晓

1、110kV内桥接线变电站备自投动作条件及与主变保护闭锁逻辑探讨郭世晓0.引言霞湾运维班所辖14座变电站中有11座110kV变电站，其中有8座标准的内桥变电站：大关变、余塘变、桥西变、文化变、中花变、红旗变、广场变、隐秀变，武林变可看作由2座内桥变电站（老武林和武林扩）构成，谢村变为内桥加一线变组（只有两条进线），祥符变为单母分段（现只有两条进线）接线。110kV备自投与10kV备自投运行方式110kV备自投运行方式标准的110kV内桥接线如图1所示，为与110kV系统运行方式相一致，配置的110kV备 自投一般有四种运行方式：（1）方式一（进线二自投）：两台主变并列运行，进线一运行，进线二备用

2、（明备用），即1QF、3QF合位，2QF分位。（2）方式二（进线一自投）：两台主变并列运行，进线二运行，进线一备用（明备用），即2QF、3QF合位,1QF分位。（3）方式三、四（母分开关自投）：两台主变分列运行，进线一、进线二均运行，通过合 母分使进线一、进线二互为备用（暗备用），即1QF、2QF合位，3QF分位。霞湾运维班所辖11座110kV变电站中，祥符变110kV备自投只有三、四两种运行方式， 其余变电站的110kV备自投均有四种运行方式。进线一进线一1QF2QF一3QF匚一110kVI 母 丁|1 110kVn 母06#1主变#2主变图1 110kV内桥接线图10kV备自投运行方式最常

3、见的10kV备自投系统接线方式为单母双分段，如图 2所示。正常运行时，#1主变 10kV开关送10kV I段母线，#2主变10kV开关送10kV II段母线，110kV母分分位，类似110kV 备自投的方式三、四。霞湾运维班所辖11座110kV变电站中，只有谢村变配置两个10kV备自投（3台主变、10kV 单母四分段），其余均配置一个10kV备自投。Ia2,Ib2,Ic21号主变10kV开关1QF2号主变10kV开关2QF3QF10kV n母10kV I 母Ua1,Ub1,Uc1Ua2,Ub2,Uc2图2 10kV单母双分段备自投接线2备自投的动作条件110kV备自投动作条件110kV备自投动

4、作条件，除了判“母线无压、进线无流”，还有判高低压母线同时无压。以方式一为例，前者判110kV I母II母无压、进线一无流时动作，后者判110kV I母II母、10kVI母II母同时无压时动作，延时 Tt跳开1QF,确认1QF跳开后，经延时Th合2QF。表1 110kV备自投相关参数装置型号有压定值(V)无压定值(V)无流定 值(A)跳闸延 时合闸延 时进线开关已分位母分偷跳母分偷 跳控制 字线路压 变跳母分 压板期匕闸延 时台用延时期匕闸延 时台用延时祥符7025/7苗祥1322线有无大关RCS-9653_021357025/9111无无余塘WBT-822A/R5/F7025/70.11无无

5、谢村RCS-9653H7025/70.111无无桥西RCS-9653_021357025/70.111无无老武林WBT-8227025/70.1无无武林扩PSP641U70250.17101无无文化PSP641U70250.170.1无无申花PCS-9651D70250.14.50.101011无有广场CSC3461A/E70250.170.102无无隐秀SAB-61A-DA-G70250.170.110.110.11无有红旗CSC3461A/E70250.170.120.1无无霞湾运维班所辖11座110kV变电站的110kV备自投相关参数如表1所示，武林扩、文化、 中花、广场、隐秀、红旗变1

6、10kV备自投动作条件是判“母线无压、进线无流”，祥符、大关、 余塘、谢村、桥西、老武林110kV备自投动作条件是判高低压母线同时无压。10kV母分备自投动作条件10kV母分备自投动作条件，除了判“主变10kV侧无流与相应母线无压、另一母线有压”， 还有判“主变10kV开关分位与相应母线无压、另一母线有压”。以图2为例，前者判“ #1主变10kV侧无流、10kVI母无压、10kV II母有压”时动作，后者判“ #1主变10kV开关分位、10kVI母无压、10kVII母有压”时动作，延时Tt跳开1QF,确认1QF跳开后，延时Th合3QF。表2 10kV备自投相关参数装置型号有压定值(V)无压定值

7、(V)无流定值(A)跳闸延 时合闸延 时主变开关已分位跳主变10kV 开 关功能10kV 母 分保护主父是 否分高、 低后备 保护主父保 护是否 闭锁备 自投跳闸延时合闸延时祥符CSB21A7025/1/无有是否大关RCS_9651_0505517025/2/无有否否余塘WBT-822A/R5/F70250.1590.102有有否否谢村#1RCS_9651AH7025/2/无有、一体#1#2 主变否、#3 主变是#1#2 主变否、#3 主变是#2PCS-9651D70250.191有有桥西RCS_9651_0505517025/2/无有否否老武林WBT-821/R27025/2/无有否否武林扩

8、NSR641RF_D0070250.190.3有有是是文化CSC24670250.190.1有有是是申花REF5437025/2/无有、一体否否广场CSC246A/E70250.190.110.1有有是是隐秀SAB-61A-DA-G70250.190.110.1有有是是红旗WBT-821C/R170250.190.120.1有有、一体是是霞湾运维班所辖11座110kV变电站的10kV备自投相关参数如表2所示，谢村10kV#2 母分备自投、余塘、文化、武林扩、广场、隐秀、红旗变10kV备自投动作条件是判“主变10kV 侧无流与相应母线无压、另一母线有压”，谢村10kV#1母分备自投、祥符、大关、

9、桥西、老武林、中花变10kV备自投是判“主变10kV开关分位与相应母线无压、另一母线有压”。.备自投与主变保护闭锁逻辑探讨主变保护动作开入信号作为备自投放电条件中的“外部闭锁信号” ，可避免备自投动作重 合于故障。早期投运的多数变电站不分情况，主变保护动作均闭锁110kV备自投，某些情况下会造成不必要的停电，下面分情况讨论110kV备自投运行方式一、二与主变保护闭锁逻辑探讨以图1中110kV备自投运行在方式一(进线一运行，进线二明备用)，动作条件判“母线 无压、进线无流”为例进行说明。1、如#1主变保护(主保护和高后备)动作跳开 1QF、3QF及#1主变10kV开关，I母、II母均无压，进线一

10、无流，满足备自投动作条件，如主变保护不闭锁，则备自投动作合 2QF, 可恢复#2主变正常供电；如闭锁，则会造成全所失压。2、如#2主变保护动作跳开2QF (空跳)、3QF及#2主变10kV开关，II母无压、I母有 压、进线一有流，不满足备自投动作条件，#2主变保护动作可不闭锁备自投；但如是 #2主变差动保护范围内故障，进线一又随后失压，此时满足动作条件，则备自投会动作合2QF冲击故障主变，因此需要闭锁备自投。3、但上述分析均未考虑110kV母分偷跳和拒分的情况：（1）如110kV母分偷跳，I母有 压、II母无压、进线一有流，不满足动作条件，但如果备自投动作合2QF,可恢复#2主变供电；（2）如

11、#1主变保护动作而110kV母分拒分，I母、II母均无压，进线一无流，满足动作 条件，如主变保护不闭锁，则备自投会动作合2QF冲击故障主变。（3）如#2主变保护动作而110kV母分拒分，类似2节中分析。4、综上所述，110kV备自投在方式一运行时可分以下 4种情况：（1） I母、II母均失压， 原因是进线一故障对侧保护动作（或对侧开关偷跳等进线一流变外故障），这是最常见的一种情况，备自投应动作。（2） I母、R母均失压，原因是#1主变保护动作，此时需分两种情况： 如备自投收到110kV母分分位信号，则不应闭锁备自投，合 2QF恢复#2主变供电；如备自投 收到110kV母分合位信号，则应闭锁备自

12、投，避免重合于故障。（3） I母有压、R母失压，原因是110kV母分偷跳，备自投应动作合2QF恢复#2主变供电。（4） I母有压、II母失压， 原因是#2主变保护动作，由2、3节分析可知，应闭锁备自投。110kV备自投运行方式三、四与主变保护闭锁逻辑探讨以方式三为例（进线二暗备用），如果#1主变保护跳开1QF、3QF （空跳）及#1主变10kV 开关，进线一无流、I母无压、R母有压，满足备自投动作条件，但合3QF将重合于故障，方式四类似，因此方式三、四下，#1#2主变保护动作都应闭锁备自投。10kV备自投与主变低后备保护闭锁逻辑探讨早期投运的大部分变电站，主变低后备保护不闭锁10kV备自投。如

13、10kVI段母线故障或某条馈线故障而馈线保护拒动，由#1主变低后备保护跳开#1主变10kV开关，满足动作条 件，10kV备自投将动作合10kV母分开关而重合于故障。故现在投运的变电站，主变低后备 保护动作会闭锁10kV备自投。但这里只考虑10kV母线、线路故障，如果是主变差动范围内故障或进线故障而相关保护 拒动，由主变低后备保护动作跳开主变 10kV开关，则理论上也不应该闭锁备自投。只是考虑的情况越全面，备自投的逻辑判断越复杂，会反过来影响备自投的可靠性和故障 率，因此，备自投的逻辑应综合考虑恢复供电的可能性和逻辑实现的简单化，必要时舍弃小概率事件。.霞湾110kV变电站备自投梳理110kV备

14、自投1、进线开关已分位逻辑：如进线开关已跳开（主变保护动作或偷跳），以短延时追跳一次， 再合备用开关。武林扩、中花、广场、隐秀、红旗变110kV备自投设置了该加速逻辑，其中，武林扩、中花变110kV备自投瞬时追跳进线开关，再延时1s合备用开关；广场变110kV备自 投瞬时追跳进线开关，再延时2s合备用开关；隐秀变110kV备自投延时1s追跳进线开关，再 延时0.1s合备用开关；红旗变110kV备自投延时2s追跳进线开关，再延时0.1s合备用开关。2、母分偷跳逻辑：大关、余塘、谢村、桥西、中花、隐秀变 110kV备自投设置了该逻辑， 其中，大关、谢村、桥西变 110kV备自投不具备追跳母分开关功

15、能，判母分开关分位后延时1s合备线开关；余塘变110kV备自投也不具备追跳母分开关功能，但判母分开关分位后合母 分开关（整定单未体现母分偷跳逻辑的延时定值）；中花、隐秀变110kV备自投设置了跳母分 开关压板，中花变110kV备自投瞬时追跳母分开关后延时1s合备线开关，隐秀变110kV备自 投先经1s延时追跳母分开关后再延时0.1s合备线开关。3、余塘、老武林、武林扩 110kV备自投运行在方式一、二时，”运行进线侧主变保护动 作且110kV母分分位”不闭锁110kV备自投，只有“运行进线侧主变保护动作且110kV母分拒动”或“备线侧主变保护动作”才闭锁 110kV备自投。此逻辑备自投说明书和

16、运规里有写， 但整定单不体现。4、祥符变110kV接线为单母分段，主变有110kV开关，主变保护动作不闭锁110kV备自 投，110kV母差保护动作闭锁。10kV备自投1、跳主变10kV开关功能：谢村变10kV#2母分备自投、余塘、文化、武林扩、广场、隐 秀、红旗变10kV备自投具备跳主变10kV开关功能。2、主变10kV开关已分位逻辑：如主变10kV开关已跳开（主变保护动作或偷跳），以短 延时追跳一次，再合10kV母分开关。余塘、广场、隐秀、红旗变10kV备自投设置了该加速逻辑，其中，余塘变10kV备自投瞬时追跳，再延时2s合10kV母分开关；广场、隐秀变10kV 备自投先延时1s追跳，再延时0.1s合10kV母分开关；红旗变10kV备自投先延时2s追跳， 再延