110kV变电站纵联备自投的应用策略探讨

110kV变电站纵联备自投的应用策略探讨

黄元学

（广东电网有限责任公司茂名供电局电力调度控制中心）

摘要：本文对110kV纵联备自投应用功能和策略进行了分析，并对110kV纵联备自投装置运行中存在的一些问题进行了探讨，这样对保证备自投装置的正确动作，对电力系统提高供电可靠性、保证供电连续性起着重要作用。

关键词：茂名电网；110kV纵联备自投；串供；应用功能；策略。

一、前言

随着电力系统的发展，为了确保电力系统安全稳定运行，进一步减少电网故障对用户的影响，提高电力用户、特别是重要用户的供电可靠性和连续性，备自投装置在电网中起着越来越重要的作用。备自投装置是当工作电源由于故障或其他原因失去时，能够迅速的投入备用电源，避免了用户由于停电造成的损失。目前，广东电网220kV及110kV变电站已广泛使用微机式备自投，该模式已成功应用于电磁环网开环点控制，故障区域隔离及故障后快速复电；但不容忽视的是，现有的常规备自投装置只能实现单个变电站的就地备用电源自动投入。为解决上述问题，本文对110kV备自投应用功能和策略进行了分析，并对纵联备自投装置运行中存在的一些问题进行了探讨，以保证供电系统的可靠性。

二、110kV纵联备自投基本功能分析

110kV纵联备自投共有就地线路备自投、就地母联备自投、远方备自投三种功能。1、就地线路备自投动作条件：（1）母联运行情况下，两段母线均满足三相电压＜Uwy；母联检修情况下，任一运行母线满足三相电压＜Uwy；（2）所有主供单元均满足无流条件；（3）满足KRU动作判据。2、就地母联备自投动作条件：（1）任一运行母线三相电压＜Uwy（无压定值，失压启动，下同）；（2）任一主供单元无流且单相切换电压无压；（3）满足KRU动作判据。3、远方备投启动类型分两种情况：非开环站点启动和开环点启动。（1）非开环站点启动：1）母联运行情况下，两段母线均满足三相电压＜Uwy；母联检修情况下，任一运行母线满足三相电压＜Uwy；2）所有主供单元均满足无流条件；3）满足远方功能的KRU动作判据。（2）开环站点启动：1）母联备投方式时，满足就地功能的母联备自投启动的条件（1）（2）；2）线路备投方式时，满足就地功能的线路备自投启动的条件（1）（2）；3）母线有压，且收到非主供方向侧装置的“备自投已动作”信息；4）满足远方功能的KRU动作判据。

110kV纵联备自投装置具有发送远合、远跳对侧线路开关命令和接收对侧备自投远合、远跳本侧开关命令功能，站与站之间的110kV纵联备自投装置之间均采用一路复用光纤通道通信。

三、茂名电网110kV纵联备自投的应用策略

110kV纵联备自投的应用方式主要有如下4种。

1、A站为1方式（1DL分位，MDL合位，2DL合位），B站为2方式（1DL合位，MDL合位，2DL合位）。

（1）当B站线路1出现故障而导致2站失压时，起动B站备自投装置远方方式，跳开B站线路1开关，并向A站备自投装置发出合闸线路2开关的命令。A站备自投装置就地备自投功能跳开A站线路2开关，合上A站线路1开关，待A站母线电压恢复后，结合收到B站备自投发来的远方合闸命令，合上A站线路2开关，以恢复B站正常供电，失压2站恢复正常供电。

（2）当线路2出现故障而导致A站全站失压时，A站备自投装置在无压就地起动方式下（同常规备自投），跳开A站线路2开关，合上A站线路1开关，以恢复A站正常供电。

2、A站为2方式（1DL合位，MDL合位，2DL合位），B站为1方式（1DL分位，MDL合位，2DL合位）。

（1）当A站线路1出现故障而导致2站失压时，起动A站备自投装置远方方式，跳开A站线路1开关，并向B站备自投装置发出合闸乙站线路2开关命令。B站备自投装置就地备自投功能跳开B站线路2开关，合上B站线路1开关，待B站母线电压恢复后，结合收到A站备自投发来的远方合闸命令，合上B站线路2开关，以恢复A站正常供电，失压2站恢复正常供电。

（2）当线路2出现故障而导致B站全站失压时，B站备自投装置在无压就地起动方式下（同常规备自投），跳开B站线路2开关，然后合上B站线路1开关，恢复B站正常供电。

3、A站为3方式（1DL合位，MDL合位，2DL分位），B站为2方式（1DL合位，MDL合位，2DL合位）。

（1）当B站出现线路1故障而导致B站失压时，B站备自投装置跳开该站线路1开关，并向A站备自投装置发出合闸A站线路2开关命令。A站备自投装置起动有压远方起动方式，在A站母线有压的情况下，收到B站备自投发来的远方合闸命令，A站备自投合上该站线路2开关，恢复B站正常供电。

（2）当A站线路1出现故障而导致A站全站失压时，A站备自投装置在无压就地起动方式下（同常规备自投），跳开A站线路1开关，合上A站线路2开关，恢复甲站正常供电。

4、A站为2方式（1DL合位，MDL合位，2DL合位），B站为3方式（1DL合位，MDL合位，2DL分位）。

（1）当A站线路1出现故障而导致甲站失压时，A站备自投装置跳开A站线路1开关，并向B站备自投装置发出合闸A站线路2开关命令。当B站备自投装置起动有压远方起动方式，在B站母线有压的情况下，收到A站备自投发来的远方合闸命令，B站备自投合上B站线路2开关，恢复A站正常供电。

（2）当B站线路1出现故障导致B站全站失压时，B站备自投装置在无压就地起动方式下（同常规备自投），跳开B站线路1开关，然后合上B站线路2开关，恢复B站正常供电。

四、110kV纵联备自投装置运行中存在的一些问题探讨

从该纵联备自投原理可看出，每套备投装置通过采样两站的开关位置、电流量、电压量及对侧站发来的分合闸命令来综合判断备投的动作情况，具有较高的可靠性和灵敏度。但在运行中还需注意一下问题：

1、在线路检修过程中分合闸压板需按照“先投后撤”的原则，当某运行线路需要检修时，在操作一次设备前，投入检修压板；当线路由检修变为运行线路时，在操作一次设备后，退出检修压板。当有线路或母线检修时，则相应线路或母线的信号量均不进入各自投的判断，亦不跳相应开关。

2、旁路只能作为主供线路参与备投逻辑，不能作为备投线路。若主供线路运行，旁路开关热备用（代备用线路），符合备投逻辑时，备投动作，但合上备用线路开关，而非合旁路开关。若旁路开关代主供线路开关，备投动作时则会跳开旁路开关，合上备用线路开关。旁路开关如不参与备自投逻辑，旁路开关代主供线路或备供线路时，备自投装置需退出。

3、备自投装置应能在上一级稳控执行站采取切负荷措施后，闭锁自投功能。为此，装置设置“启用KRU动作判据”控制字定值，因此装置必须满足以下任一判据才能启动：（1）装置检测到主供单元的开关位置与KKJ合后位置信号不对应；（2）任一非检修母线电压满足“有压→无压→有压”过程的重合闸波形。（3）至少40ms内满足任一非检修母线的负序电压大于“故障下母线负序电压门槛值U2”。（4）至少40ms内满足任一非检修母线的零序电压大于“故障下母线零序电压门槛值3UO”。从上述判据可看出，线路电源侧开关跳闸，而负荷侧（弱馈侧）开关不跳，在该情形下该备投装置可能会因为无法满足上述判据而拒动，对于此问题的解决方法可以为线路更换纵联保护为主保护的新型保护装置。这样当再发生上述情况时，纵联保护动作跳开线路两侧开关，各投将会因满足判据（1）而动作。

4、有小电源上网110kV变电站，主供线路跳闸后，重合闸动作，重合成功，备自投不动作，如主供线路重合不成功，待小电源解列后，逻辑满足“无流无压”动作条件，备投动作，联切小电源上网线路开关，合上备用线路开关，恢复母线供电。应立即恢复联切小电源上网线路供电。

5、通过调度自动化系统远方遥控调整变电站改变主供线路与备供线路方式后，应在系统中确认110kV纵联备自投充电是否正常。

6、110kV纵联备自投运行时，注意光纤通道是否正常。

7、110kV母线PT停用时前，应退出该站110kV纵联备自投，避免110kV纵联备自投误动。

五、结语

总之，110kV备自投在很多变电站里都得到了充分的应用，而110kV标准备自投和110kV纵联备自投目前实际应用效果及推广前景良好。本文对110kV备自投应用功能和策略进行了分析，并对纵联备自投装置运行中存在的一些问题进行了探讨，这样对保证备自投装置的正确动作，对电力系统提高供电可靠性、保证供电连续性起着重要作用。

参考文献：

[1]余涛，黄炜，胡细兵.地区电网广域备自投控制系统的研制［J］．电力自动化装置，2011，31（3）：

[2]张春湖.110kV远方备自投在电网中的应用分析[J].中国高新技术企业，2016，（34）：55-56.