陳 勝，彭碧君，于立濤

（國網山東省電力公司青島供電公司，山東 青島 266002）

0 引言

當前，變電站一次主接線隨著電網建設的需要不斷發(fā)生變化，雙母雙分段接線方式得到越來越廣泛的應用。該接線方式不僅能夠提高變壓器運行效率、減少母線全停概率，還可靈活安排運行方式，在檢修或事故狀態(tài)下保障供電可靠性。變電站新建成投運時，負荷通常較小，為節(jié)省投資、避免設備閑置，往往先投運2臺變壓器，待負荷增長后再投運1臺或2臺變壓器。雙母雙分段接線方式變電站的備用電源自動投入裝置（以下簡稱“備自投”）的配置尚無典型設計，與單母線分段、雙母線等接線方式存在較大差異［1-2］，配置方案選擇不當將極大影響備自投發(fā)揮效用。針對上述問題，以某220 kV變電站110 kV母線雙母雙分段接線方式為例進行分析，驗證了所提方案的可行性。

1 運行方式分析

為限制短路電流，目前110 kV及以下電網主要采取分列運行方式。雙母雙分段接線方式如圖1所示。運行方式與備自投配置情況密切相關，合理地安排運行方式是備自投發(fā)揮作用的重要前提。

1.1 投運2臺變壓器

1號、2號變壓器運行，該接線下，相關開關根據方式要求分合，運行方式可為：

1）1號變壓器帶 1號 A、1號B母線運行，2號變壓器帶2號A、2號B母線運行，100A、100B開關在分位，11F、12F開關在合位，此種方式較為常見。

2）1號變壓器帶 1號A、2號A母線運行，2號變壓器帶1號B、2號B母線運行，100A、100B開關在合位，11F、12F開關在分位。

圖1 雙母雙分段接線方式

1.2 投運3臺變壓器

1～3號變壓器運行，該接線下，相關開關根據方式要求分合，運行方式可為：

1）1號變壓器帶1號A母線運行，2號變壓器帶1號B母線運行，3號變壓器帶2號A、2號B母線運行，100A、100B、11F 開關在分位，12F 開關在合位，此種方式較為常見。

2）1號變壓器帶1號A母線運行2號變壓器帶1號 B、2號 B母線運行，3號變壓器帶2號 A母線運行，100A、11F、12F 開關在分位，100B 開關在合位。

1.3 投運4臺變壓器

4臺變壓器均運行，該接線下，相關開關根據方式要求分合，運行方式可為：

1～4號變壓器分別帶 1號 A、1號 B、2號 A、2號B 母線運行，100A、100B、11F、12F 開關均在分位。

2 備自投配置方案

雙母雙分段接線的運行方式有多種，可在分段或母聯開關處配置備自投。備自投的配置應滿足正常運行方式的需要，并盡可能適應檢修方式的要求，同時也應考慮經濟性和二次回路及動作邏輯設計復雜性等因素影響［3-4］。

2.1 配置1臺備自投

2臺變壓器投運：配置1臺分段或母聯備自投即可滿足電網運行需要。例如，在100A開關配置母聯備自投時，正常運行方式可安排為1.1節(jié)中1）方式，1號、2號變壓器所帶110 kV母線之間互為備用。

3臺或4臺變壓器投運：正常方式下，110 kV母線將分為3或4部分運行，至少有一段母線失壓后，不能通過備自投恢復供電。

由上述分析可知，只配置1臺備自投不能滿足3臺及以上變壓器運行的需要。

2.2 配置2臺備自投

當在100A、100B開關各配置1臺母聯備自投，在投運不同數量變壓器、任一段母線或任一臺變壓器退出的情況下進行分析，見表1所示，正常方式安排為1.1、1.2節(jié)中方式1）及1.3節(jié)中的方式。除在2臺變壓器投運且其中1臺退出時或在3臺變壓器投運且3號變壓器退出時，備自投失去作用外，其余情況下，無論在正常運行方式還是在某一元件退出的方式下，只要合理調整運行方式，均可實現運行母線間備用。

表1 配置2臺母聯備自投時的動作邏輯

如在11F、12F開關配置2臺分段備自投，與配置2臺母聯備自投類似，只是運行方式安排與母聯備自投有所不同。由于配置2臺母聯備投時采用的運行方式更為靈活，更便于電網倒閘操作，因此配置母聯備自投更加合理。

如配置1臺母聯備自投及1臺分段備自投，當3臺變壓器投運時，如2臺備自投間母線檢修，則2臺備自投均不能發(fā)揮作用；當4臺變壓器投運時，在正常方式下，其中一段母線失壓不能通過備自投恢復供電，因此不能滿足運行需要。

2.3 配置3臺及以上備自投

當配置3臺及以上備自投將會使部分裝置閑置，且動作配合邏輯較為復雜，增加現場運維難度，因此不建議選擇此配置方案。

3 二次回路調整方案

由上述分析可知，配置2臺母聯備自投更加合理。但隨著投運變壓器數量增加，備自投二次回路也需要相應調整［5-6］。

投運1號、2號變壓器時。正常運行方式可按1.1節(jié)1）方式，此時2臺備自投均接入1號與2號變壓器110 kV側開關位置接點、TA回路、相關閉鎖接點，100A、100B開關位置接點分別接入2臺備自投，此時，2臺母聯備自投的典型充放電條件如圖2所示。當投運變壓器數量增加而調整備自投二次回路后，備自投的充放電條件與此類似，只是判別條件會根據回路調整發(fā)生相應變化。備自投充電完成后，當發(fā)生1號 A、1號 B（或 2號 A、2號 B）母線失壓、且1號（或2號）變壓器110 kV側TA無電流，經整定延時 T1 跳開 101（或 102）開關，確認 101（或 102）開關跳開后，經整定延時T2合上100A（或100B）開關，使失壓母線恢復運行。

圖2 母聯備自投的典型充放電條件

增加3號變壓器投運時。正常運行方式可按1.2節(jié)1）方式，此時備自投二次回路應調整為：100A母聯開關備自投接入1號與3號變壓器110 kV側開關位置接點、TA回路、相關閉鎖接點與100A開關位置接點；100B母聯開關備自投接入2號與3號變壓器110 kV側開關位置接點、TA回路、相關閉鎖接點與100B開關位置接點。

4臺變壓器均投運時。備自投二次回路應調整為：100A母聯開關備自投接入1號與3號變壓器110 kV側開關位置接點、TA回路、相關閉鎖接點與100A開關位置接點；100B母聯開關備自投接入2號與4號變壓器110 kV側開關位置接點、TA回路、相關閉鎖接點與100B開關位置接點。

4 定值整定配合

配置2臺母聯備自投時，兩者動作時間的整定應考慮配合，以免同時動作造成電網以非計劃方式運行：投運2臺變壓器時，2臺備自投若同時動作跳開同1臺變壓器110 kV側開關，并合上100A、100B母聯開關，恢復正常方式時需拉開2個母聯開關，增加了操作工作量；投運3臺變壓器時，若3號變壓器失壓，2臺備自投同時動作后，1號、2號變壓器110 kV側將并列運行，影響零序電流等保護的正確動作，也增加了恢復正常方式的操作工作量；投運4臺變壓器時，2臺備自投同時動作無問題，可整定相同動作時間。

表2 2臺母聯備自投的自投方式及動作時間整定值

通常情況下，母聯備自投裝置只投入其自投功能，其他功能如過流保護、充電保護等均退出，關于自投功能的整定值示例見表2，其他整定值根據設備參數及實際運行要求確定。

5 結語

對雙母雙分段接線方式中的備自投配置及運行進行了論證分析，提出了配置2臺母聯備自投的方案，并對該方案的合理性進行了詳細分析，同時對投運變壓器數量變化而需進行備自投的二次回路調整及動作時間整定進行了深入闡述。只有2臺變壓器投運時，也可先配置1臺母聯備自投，再根據變壓器數量的增加投運另1臺母聯備自投，可減少備自投二次回路調整的工作量。另外，備自投放電閉鎖邏輯必須充分檢驗，在確保安全的前提下最大限度發(fā)揮設備效用。