探讨110 kV变电站的运行及接线方式

探讨110 kV变电站的运行及接线方式
摘要近年来,随着城市电网建设的快速发展,新技术不断更新,针对110kV环进环出变电站优缺点、接线方式、保护配置及调度运行进行分析与探讨。

关键词变电站;接线方式;保护配置
近年来,随着城市电网建设的快速发展,新技术不断更新,在新建的110kV变电站中,从110kV直降10kV采用环进环出接线方式得到了广泛的应用。

这类变电站下称环进环出变电站。

相对于内桥接线、线路变压器组或是双母线方式的传统接线方式,环进环出的接线方式有着明显的优越性,但其运行规律也发生了很大变化。

1环进环出变电站的优缺点
1.1环进环出变电站的优点
1)与传统110kV变电站相比,环进环出变电站最大的优点就是节省了电源点,使电网建设投资和征地得以减少。

2)释放了220kV变压器的110kV降压容量,缓解了35kV侧供电压力,提高了电网的经济效益。

3)在任一110kV线路检修时,经调整运行方式,均可满足110kV变电站双电源供电,明显提高了供电可靠性。

4)减少了重复降压,在一定程度上减少了电能损耗。

5)接线比较简单,便于调度操作运行。

1.2环进环出变电站的缺点
1)在未成环运行时,当某条连接线路检修,会出现两个变电站仅依靠一条线路供电的情况,造成两变电站单电源,可靠性更低,一旦发生故障则影响更大,增加了运行风险。

2)线路后备保护整定配合困难。

由于地区变电站密集,线路长度偏短,电气联系紧密,造成环进环出线路的后备保护整定值配合比较困难。

在纵差保护退出的情况下,可能需要通过牺牲保护的速动性来保证选择性。

2环进环出变电站接线方式分析
2.1标准接线方式(成环电系图)
110kV环进环出变电站成环时的标准接线图(如图1所示)。

从图1可以看出,110kV环进环出变电站的标准接线方式的特点如下:
图1110kV环进环出变电站成环时的标准接线图
1)2座220kV变电站电源站,各出2路110kV电源间隔。

2)共计8路110kV 线路,可供电给3座110kV变电站。

3)各110kV变电站每段110kV母线上各有2
根线路。

4)任一110kV线路检修,经调整运行方式,均可满足3座110kV变电站双电源供电。

5)成环接线,应采取开环运行方式。

6)开口点设置灵活,可根据可靠性、负荷分配或转移需要,调整运行方式。

2.2典型接线方式
110kV环进环出变电站未成环时的典型接线图(如图2所示)。

从图2可以看到,110kV环进环出变电站的典型接线方式特点如下:
1)有2段110kV母线,2段母线间没有分段的直接电系联络。

2)每段110kV母线上各有2根线路,1根为进线(环进),另1根为出线(环出)。

3)每段110kV母线各带1台110/10/6kV变压器,其中10kV侧各带2段母线,6kV平衡绕组侧经避雷器接地运行。

图2110kV环进环出变电站未成环时的典型接线图
3110kV环进环出变电站的保护配置
目前本公司范围内110kV环进环出变电站中,本文分析中涉及市南地调部分的保护仅有110kV线路保护(110kV母线无保护)。

3.1线路电源侧保护配置
1)电源侧为超高压变电站的保护配置:①纵差保护为主保护,距离第三段+零序电流第四段为后备保护,重合闸停用。

该配置是电源侧为超高压变电站的110kV 线路典型配置方式。

②纵差保护为主保护,距离第三段+零序电流第四段为后备保护,重合闸投用。

重合闸投用的原因是,线路上有较长架空线路,发生瞬时故障的概率较大,用重合闸予以补救。

③距离第三段+零序电流第四段保护,其中距离、零序电流1段为主保护,其他为后备保护。

未配置纵差保护的原因:(1)上述线路投运较早,当时未要求此线路配置纵差保护;(2)由于还支接用户站,不宜采用纵差保护。

2)电源侧为110kV环进环出变电站的保护配置,纵差保护为主保护,过流第二或第三段+零序电流第三段为后备保护。

3.2线路负荷侧保护配置
1)配置纵差(跳闸)、电流速断(发信)、零序电流(发信)保护。

此配置为线路典型保护配置。

2)配置纵差(发信)、电流速断(发信)、零序电流(发信)保护。

纵差保护用发信,是因为电源侧使用了重合闸。

3)配置纵差(发信)保护。

因电源侧使用重合闸,故纵差保护用发信方式。

因该站为线路变压器组终端站,无环出线,因此不需要配置其他保护。

4110kV环进环出变电站调度运行问题
4.1对纵差保护线路电源侧是否用重合闸问题
根据线路是否带较长架空线为依据,选择性地投入重合闸。

这种方式的优点是有利于防范架空线路瞬时故障;而缺点是对线路电缆故障,尤其是110kV母线永久性故障不利。

因110kV母线在纵差保护范围之外,需要依靠线路后备保护延时跳闸,故障切除本身已相对较慢,再经重合故障,对设备更加不利。

4.2纵差保护缺陷处理时,调度运行的问题探讨
1)目前本公司未对纵差保护管理进行规定。

笔者对纵差保护缺陷处理时的调度运行看法如下:①对变电站尚无环出时,因线路配置了对全线有灵敏度且速动时间为0.3s的距离第三段+零序电流第四段保护,故在纵差保护装置故障时,调度应先改信号,并建议线路维持运行。

②对变电站有环出时,在环出段纵差保护装置故障时,调度应先改信号,并建议有条件时将线路停运,否则可能造成线路越级;环进段纵差保护装置故障时,调度应先改信号,未成环时,建议线路维持运行。

如将线路停役将造成2座变电站单电源运行。

2)据调研,南方电网公司调度操作规程有关规定如下:①线路两侧任一开关用旁路代路,或运行稳定允许,对不能切换到旁路运行的纵差保护应申请停用,否则应将该线路停运。

②220kV电网以纵差保护为主保护,当线路两套纵差保护同时退出时,原则上应停止该线路运行。

如果一次系统无法满足,即运行该线路又满足稳定运行的要求时,允许将该线路两侧对全线有灵敏度的保护时间改为0.3s。

5结束语
1)110kV环进环出变电站不仅接线简单,同时也节省了电源点和投资。

但当尚未成环时,对供电可靠性会带来一定的影响。

2)架空线路的纵差保护电源侧应投入重合闸,负荷侧纵差保护则改用信号。

3)在110kV纵差保护装置故障时,满足稳定运行的要求时,笔者建议一般情况下线路可不要求停运。