王亞洲,官金興
(南京供電公司,江蘇南京210019)
近年來,隨著地方經(jīng)濟的不斷發(fā)展,用電負(fù)荷不斷攀升,為滿足負(fù)荷增長的需要,改善電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),提高供電質(zhì)量和供電可靠率,變電站的改、擴建工程越來越多。改、擴建工程時間緊、任務(wù)重并涉及到運行設(shè)備,生產(chǎn)運行人員需詳細(xì)了解施工計劃、細(xì)節(jié),清楚工程的特點,特別要清楚相關(guān)的二次回路變動及其原因,這樣才能保證工程驗收到位。110 kV變電站作為聯(lián)接輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)的重要橋梁,其一次接線方式主要有單母線、單母分段、雙母線、橋接線以及線變組接線等,擴大外橋式接線應(yīng)用較少,正因為其接線復(fù)雜、二次配合回路較多,對此類的改建工程應(yīng)尤為重視。
以集慶變?yōu)槔?10 kV擴大外橋式接線變電站如圖1所示,110 kV為3段母線,110 kV進線接在Ⅰ、Ⅱ段母線上,3段母線之間分別有710、730 2臺分段開關(guān)。10 kV為4段母線,3臺主變低壓側(cè)分別接在對應(yīng)母線上,710、730、110、120開關(guān)配置備自投裝置。
圖1 擴大外橋式接線方式變電站
由于工程需要,將3號主變拆除,相應(yīng)的一次、二次設(shè)備進行調(diào)整。一次方面,有2種拆除方案,方案一:僅將3號主變及高、低壓側(cè)設(shè)備拆除,一次接線方式變成外橋式接線。方案二:拆除3號主變及高、低側(cè)設(shè)備及110 kV分段,一次接線方式變成線變組接線。
根據(jù)一次調(diào)整,二次方面主要工作為:將3號主變保護測控裝置及710、730、110、120開關(guān)備自投裝置退出運行,新配置103B開關(guān)(103A、103B開關(guān)任一開關(guān)配置備自投均可,文中假定103B開關(guān)配置備自投裝置,后同)備自投及保護測控裝置,完善1號、2號主變低后備跳103A(或103B)開關(guān)回路,根據(jù)接地變接地方式完善10 kV消弧線圈控制裝置二次回路。
該集慶變工程中一次拆除采取方案二,二次方面在103B開關(guān)上配置備自投裝置。
3號主變拆除,110 kV接線方式是改為橋式接線還是線變組接線,主要從以下幾個方面進行比較。
(1)運行可靠性方面,在110 kV進線或主變故障時,2種接線方式均能依靠10 kV備自投動作,由另一臺主變供電,兩者沒有區(qū)別。(2)運行靈活性方面,正常方式下,兩者無區(qū)別。當(dāng)110 kV進線1、2號主變或110 kV進線2、1號主變同時故障或檢修時,橋式接線可通過110 kV進線2、1號主變或110 kV進線1、2號主變對10 kV供電,線變組接線則無法達(dá)到此要求,靈活性方面橋式接線優(yōu)于線變組接線。(3)經(jīng)濟性方面,由于是改建工程,沒有新增設(shè)備,兩者相差不大。(4)工程量方面,如果拆除分段開關(guān),還涉及到分段開關(guān)與110 kV進線刀閘、主變高壓側(cè)刀閘的相關(guān)五防閉鎖問題,相對而言線變組接線工作量稍大。
綜上所述,在110 kV分段沒有另作他用的前提下,可保留分段開關(guān),形成橋式接線。而集慶變工程在該區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較完善的基礎(chǔ)上著重考慮了施工進度及工作量的因素,拆除了110 kV分段開關(guān),形成了線變組接線。
如果改為橋式接線,在10 kV側(cè)備自投完備的情況下,考慮到配置110 kV分段開關(guān)備自投需要重新購置設(shè)備以及工作量和施工安全性等因素,可以考慮110 kV分段開關(guān)不配置備自投裝置。
3號主變拆除后2臺主變帶10 kV四段母線,取消了110、120開關(guān)的備自投,103B開關(guān)配置備自投裝置,其交流電壓應(yīng)結(jié)合主變低后備跳閘整定統(tǒng)一考慮。正常運行方式時,2臺主變分列運行,每臺主變各帶兩段母線運行,如圖2中所示,110、120、103A開關(guān)運行,103B開關(guān)熱備用,10 kVⅠ、Ⅲ段母線在1號主變低后備保護范圍內(nèi)。
圖2 正常運行方式
根據(jù)主變低后備保護整定原則[1],低后備保護動作應(yīng)先跳分段開關(guān),再跳本側(cè)開關(guān)。由于主變低壓則同時帶兩段母線,以1號主變?yōu)槔紤]到在10 kVⅢ段母線故障時僅跳開110開關(guān)則可切除故障而不會擴大到10 kVⅠ段母線失電,因此在主變低后備保護跳閘出口整定時,可整定第一時限跳103B(110)開關(guān),第二時限跳101開關(guān)及閉鎖103B開關(guān)備自投,其邏輯如圖3所示。
圖3 1號主變低后備跳閘(兩時限)邏輯
根據(jù)此整定,則103B開關(guān)備自投裝置在1號主變側(cè)的交流電壓應(yīng)選10 kVⅠ段母線電壓,而不能選10 kVⅢ段母線電壓。如果選10 kVⅢ段母線電壓,在10 kVⅢ段母線故障時,1號主變低后備保護動作第一時限跳110開關(guān),跳開110開關(guān)后故障切除,低后備保護將返回不會再跳101開關(guān)及閉鎖103B開關(guān)備自投,此時若1號主變處于輕載狀態(tài),則滿足103B備自投動作條件,將會跳開101開關(guān)、合103B開關(guān),從而導(dǎo)致103B投合于故障的10 kVⅢ段母線、無故障的10 kVⅠ段母線失電。如果103B開關(guān)備自投裝置交流電壓在1號主變側(cè)的交流電壓選10 kVⅠ段母線電壓,則在同樣的情況下,103B備自投不會動作。同樣,103B開關(guān)備自投裝置交流電壓在2號主變側(cè)的交流電壓也應(yīng)選10 kVⅡ段母線電壓。
由于一、二次的調(diào)整,改動的回路較多,除了常規(guī)的回路驗收外,還應(yīng)考慮因接線方式變化后引起的一些特別的問題。
(1)二次回路退出需在回路二側(cè)均斷開并做好絕緣措施,以防回路未斷干凈而引起二次回路接地或短路,驗收時應(yīng)注意檢查。
(2)二次裝置退出運行,其相關(guān)的交、直流等二次回路應(yīng)徹底退出,若屏柜上的裝置已退出運行但屏柜未拆除,則有可能在屏柜上仍保留屏頂電壓小母線、屏后端子排的交流工作電源以及一些電流、電壓在端子排的轉(zhuǎn)接等,在驗收時應(yīng)明確屏柜中保留的相關(guān)回路,如有保留的二次回路則在運行中應(yīng)將該屏柜仍視為運行的屏柜,不能因為屏內(nèi)裝置退出運行而誤認(rèn)為屏柜已退出運行,屏柜的標(biāo)牌應(yīng)保持,不能加設(shè)“已退役”標(biāo)志,并在屏柜內(nèi)增加仍運行回路說明。
(3)如果主變的低后備保護只具備2個時限跳閘,則第一時限跳103B開關(guān)、110(120)開關(guān),第二時限跳變二側(cè)開關(guān)及閉鎖103B開關(guān)備自投,主變低后備跳103B、110(120)開關(guān)的壓板需要根據(jù)一次方式要求調(diào)整,在主變分列運行時投入跳110(120)開關(guān)的壓板、退出跳103B開關(guān)的壓板,在1臺主變帶4段母線運行時退出跳110(120)開關(guān)的壓板、投入跳103B開關(guān)的壓板(如圖3所示)。如果主變的低后備具備多個時限跳閘,建議在整定時整定第一時限跳103B開關(guān),第二時限跳110(120)開關(guān),第三時限跳變二側(cè)開關(guān)及閉鎖103B開關(guān)備自投(如圖4所示),這樣可以將跳103B、110(120)開關(guān)的壓板保持長投,主變方式調(diào)整時不需調(diào)整二次,具備遠(yuǎn)方監(jiān)控主站端拉、合開關(guān)的單一操作的條件,從而提高工作效率。
圖4 1號主變低后備跳閘(三時限)邏輯
(4)對于擴大外橋接線方式的變電站,一般情況下安裝3臺接地變,1號接地變接于10 kVⅠ段母線,2號接地變接于10 kVⅡ段母線,3號接地變接于10 kVⅢ段或Ⅳ段母線。若接地變?yōu)橹凶杞拥胤绞?,則103B開關(guān)的備自投應(yīng)完善備自投動作跳中阻小開關(guān)的回路,以避免1臺主變帶4段母線運行時兩點同時接地而造成10 kV出線保護動作不正確的情況。在運行中若主變低壓側(cè)連接有2臺接地變,則應(yīng)退出1臺接地變的中阻接地。
(5)正常運行時,110(210)開關(guān)的保護應(yīng)停用,僅在10 kVⅢ段(Ⅳ段母線)充電時啟用。而103A開關(guān)也建議轉(zhuǎn)為非自動方式運行。
變電站改擴建工程一般情況下均是工期緊、任務(wù)重,涉及運行設(shè)備較多,尤其是在二次回路方面。作為電力運行生產(chǎn)部門人員,如果前期沒有做好充分準(zhǔn)備,特別是沒把因接線變化而引起的相關(guān)問題研究、梳理透徹,則有可能在驗收時存在遺漏、驗證不到位等情況,從而為以后的設(shè)備運行埋下隱患,影響設(shè)備的安全運行。只有熟悉掌握設(shè)備情況,才能保證高質(zhì)量的驗收,確保設(shè)備安全運行。
[1]DL/T 584—2007,3~110 kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程[S].2007.