高　明

(廣東電網(wǎng)公司 佛山供電局，廣東 佛山 528000)

110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)方式下的縱聯(lián)備自投邏輯及策略分析

高明

(廣東電網(wǎng)公司 佛山供電局，廣東 佛山 528000)

摘要：對(duì)于110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)方式，常規(guī)備用電源自動(dòng)投入裝置僅能實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)點(diǎn)變電站在失電時(shí)的備用電源自投功能，而處于閉環(huán)點(diǎn)的變電站失電時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)備用電源自投。為解決此問(wèn)題，利用縱聯(lián)通道對(duì)兩側(cè)變電站對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)位置、線路電壓電流及母線電壓等模擬狀態(tài)量進(jìn)行快速、可靠地信息交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)接線下的備用電源協(xié)同工作的縱聯(lián)遠(yuǎn)方備自投裝置應(yīng)運(yùn)而生。重點(diǎn)分析了鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)接線的3種典型方式下的縱聯(lián)遠(yuǎn)方備自投裝置的動(dòng)作邏輯及判斷策略，為縱聯(lián)遠(yuǎn)方備自投裝置在佛山110 kV電網(wǎng)的本地化推廣應(yīng)用提供了積極參考，同時(shí)為保護(hù)廠家提供了較為完善和可靠的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)建議。目前，110 kV縱聯(lián)備自投裝置已在佛山電網(wǎng)110 kV部分變電站試點(diǎn)運(yùn)行，實(shí)際應(yīng)用效果及推廣前景良好。

關(guān)鍵詞：鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)方式；縱聯(lián)備自投；動(dòng)作邏輯及判斷策略

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活水平的提高，供電可靠性逐漸成為電力行業(yè)履行社會(huì)責(zé)任的重要體現(xiàn)，特別是在電力需求逐年增加及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的形式下，如何充分利用現(xiàn)有科技水平提升供電可靠性，是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。目前，佛山電網(wǎng)220 kV及110 kV變電站已廣泛使用微機(jī)式備自投，該模式已成功應(yīng)用于電磁環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)點(diǎn)控制，故障區(qū)域隔離及故障后快速?gòu)?fù)電；但不容忽視的是，現(xiàn)有的常規(guī)備自投裝置只能實(shí)現(xiàn)單個(gè)變電站的就地備用電源自動(dòng)投入。當(dāng)變電站接線或運(yùn)行方式發(fā)生變化，特別是110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)接線下，傳統(tǒng)就地備自投存在明顯的局限性，甚至?xí)箓渥酝妒プ饔?。同時(shí)，傳統(tǒng)就地備自投也存在與安全穩(wěn)定自動(dòng)化裝置、低周減載裝置的難配合，以及對(duì)過(guò)負(fù)荷情況的處理不夠理想等問(wèn)題[1]。

為解決上述問(wèn)題，利用縱聯(lián)通道快速、可靠地進(jìn)行兩側(cè)變電站對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)位置、線路電壓電流及母線電壓等模擬狀態(tài)量的信息交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)接線下的備用電源協(xié)同工作的縱聯(lián)遠(yuǎn)方備自投應(yīng)運(yùn)而生。針對(duì)這一尚未普及應(yīng)用的新型設(shè)備，設(shè)備廠家及運(yùn)行管理部門提出了很多邏輯及策略方案。本文著重針對(duì)110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)接線方式下的縱聯(lián)備自投的完整動(dòng)作邏輯及判斷策略進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)裝置相關(guān)異常及告警的處理提出解決方案。

1縱聯(lián)備自投基本邏輯概述

佛山110 kV電網(wǎng)中，一個(gè)典型的鏈?zhǔn)阶冸娬倦娋W(wǎng)接線結(jié)構(gòu)如圖1所示。為了提高110 kV甲站和110 kV乙站的供電可靠性，需要在2個(gè)變電站各裝設(shè)一臺(tái)縱聯(lián)備自投裝置。需要備自投裝置根據(jù)在不同的運(yùn)行方式滿足就地和遠(yuǎn)方2種功能[2]，具體功能如下。

1)開(kāi)環(huán)位置在甲站線路1開(kāi)關(guān)上(1DL分位)，此時(shí)乙站線路1帶兩站負(fù)荷。當(dāng)乙站線路1故障導(dǎo)致兩站失壓時(shí)，乙站備自投裝置跳開(kāi)該站線路1開(kāi)關(guān)，甲站備自投裝置跳開(kāi)該站線路2開(kāi)關(guān)，然后甲站備自投裝置合上該站線路1開(kāi)關(guān)，待甲站母線電壓恢復(fù)后，再合上甲站線路2開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)兩站正常供電。當(dāng)線路2故障導(dǎo)致甲站全站失壓時(shí)，甲站備自投裝置跳開(kāi)該站線路2開(kāi)關(guān)，然后合上該站線路1開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)甲站正常供電。

2)開(kāi)環(huán)位置在甲站線路2開(kāi)關(guān)上(2DL分位)，此時(shí)乙站線路1帶乙站負(fù)荷，甲站線路1帶甲站負(fù)荷。當(dāng)乙站線路1故障導(dǎo)致乙站失壓時(shí)，需要乙站備自投裝置跳開(kāi)該站線路1開(kāi)關(guān)，然后甲站備自投裝置合上該站線路2開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)乙站正常供電。當(dāng)甲站線路1故障導(dǎo)致甲站全站失壓時(shí)，需要甲站備自投裝置跳開(kāi)該站線路1開(kāi)關(guān)，然后合上該站線路2開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)甲站正常供電。

3)開(kāi)環(huán)位置在乙站線路1開(kāi)關(guān)上(1DL分位)，此時(shí)甲站線路1帶兩站負(fù)荷。當(dāng)甲站線路1故障導(dǎo)致兩站失壓時(shí)，需要甲站備自投裝置跳開(kāi)該站線路1開(kāi)關(guān)，乙站備自投裝置跳開(kāi)該站線路2開(kāi)關(guān)，然后乙站備自投裝置合上該站線路1開(kāi)關(guān)，待乙站母線電壓恢復(fù)后，再合上乙站線路2開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)兩站正常供電。當(dāng)線路2故障導(dǎo)致乙站全站失壓時(shí)，需要乙站備自投裝置跳開(kāi)該站線路2開(kāi)關(guān)，然后合上該站線路1開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)乙站正常供電。

4)開(kāi)環(huán)位置在乙站線路2開(kāi)關(guān)上(2DL分位)，此時(shí)乙站線路1帶乙站負(fù)荷，甲站線路1帶甲站負(fù)荷。當(dāng)甲站線路1故障導(dǎo)致甲站失壓時(shí)，需要甲站備自投裝置跳開(kāi)該站線路1開(kāi)關(guān)，然后乙站備自投裝置合上該站線路2開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)甲站正常供電。當(dāng)乙站線路1故障導(dǎo)致乙站全站失壓時(shí)，需要乙站備自投裝置跳開(kāi)該站線路1開(kāi)關(guān)，然后合上該站線路2開(kāi)關(guān)，以恢復(fù)乙站正常供電。

圖1　110 kV系統(tǒng)變電站某鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)接線圖

2縱聯(lián)備自投遠(yuǎn)方功能邏輯分析

縱聯(lián)備自投應(yīng)具備傳統(tǒng)的就地進(jìn)線備自投功能和新型的遠(yuǎn)方備自投功能。針對(duì)傳統(tǒng)的就地進(jìn)線備自投，佛山電網(wǎng)已廣泛應(yīng)用多年，邏輯策略相對(duì)成熟，本文不再贅述。下述著重針對(duì)110 kV鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)接線下，3種典型方式下的縱聯(lián)遠(yuǎn)方備自投判斷邏輯進(jìn)行分析。

2.1遠(yuǎn)方A方式

遠(yuǎn)方A方式以甲站為例：1DL合位，MDL合位，2DL分位。

1)充電。條件包括：a.遠(yuǎn)方功能壓板投入；b.線路2開(kāi)關(guān)2DL分位；c.MDL合位；d.線路1開(kāi)關(guān)1DL合位；e.1M母線有壓且不檢修；f.2M母線有壓且不檢修；g.線路2有壓。滿足上述條件，且延時(shí)時(shí)間大于等于充電延時(shí)時(shí)間定值，充電完成，開(kāi)放備自投功能，發(fā)充電完成信號(hào)。

2)放電。條件包括：a.遠(yuǎn)方功能壓板退出；b.2DL合位延時(shí)10 s放電；c.MDL分位或檢修延時(shí)10 s放電；d.線路2無(wú)壓延時(shí)10 s放電；e.1M和2M母線無(wú)壓延時(shí)10 s放電；f.手跳1DL開(kāi)關(guān)；g.線路1、線路2、母聯(lián)任一元件檢修延時(shí)10 s放電；h.滿足“低頻、低壓切負(fù)荷閉鎖”條件；i.收到備自投閉鎖開(kāi)入信號(hào)；j.收到本地放電閉鎖信號(hào)放電后，立即發(fā)送遠(yuǎn)方放電閉鎖信號(hào)。

3)裝置起動(dòng)。條件包括：a.甲站兩段母線有壓；b.收到對(duì)乙站發(fā)來(lái)的遠(yuǎn)方合閘命令。滿足上述條件后，裝置瞬時(shí)起動(dòng)。

4)切負(fù)荷線路。收到遠(yuǎn)方合閘命令后，裝置發(fā)聯(lián)切負(fù)荷命令。聯(lián)切對(duì)象為甲站所有10 kV負(fù)荷線中定值設(shè)定可切的所有負(fù)荷線路。裝置發(fā)聯(lián)切負(fù)荷令后，延時(shí)Tt后，進(jìn)入下一步。Tt是負(fù)荷線跳閘等待延時(shí)定值(可整定)。

5)合2DL開(kāi)關(guān)。收到遠(yuǎn)方合閘命令后，裝置立刻合甲站2DL開(kāi)關(guān)。

6)判斷備自投結(jié)果。乙站2段母線有壓，延時(shí)Th內(nèi)，發(fā)備自投成功信號(hào)；若在延時(shí)時(shí)間Th內(nèi)上述條件不滿足，但滿足自投于故障后加速切條件，則跳開(kāi)2DL開(kāi)關(guān)，裝置閉鎖放電；若在延時(shí)時(shí)間Th后上述條件不滿足，則發(fā)備自投失敗信號(hào)。Th是判備投成功等待延時(shí)定值(動(dòng)態(tài)時(shí)間)。

2.2遠(yuǎn)方B方式

遠(yuǎn)方B方式以甲站為例：1DL分位，MDL合位，2DL合位。

1)充電。條件包括：a.遠(yuǎn)方功能壓板投入；b.1DL分位且不檢修；c.MDL合位且不檢修；d.2DL合位且不檢修；e.1M母線有壓且不檢修；f.2M母線有壓且不檢修；g.乙站線路1有壓。滿足上述條件，且延時(shí)時(shí)間大于等于充電延時(shí)時(shí)間定值，充電完成，開(kāi)放備自投功能，發(fā)充電完成信號(hào)。

2)放電。條件包括：a.1DL合位延時(shí)10 s放電；b.MDL分位或檢修延時(shí)10 s放電；c.乙站線路1無(wú)壓延時(shí)10 s放電；d.手跳2DL開(kāi)關(guān)；e.線路1、線路2、母聯(lián)任一元件檢修延時(shí)10 s放電；f.收到備自投閉鎖開(kāi)入信號(hào)；g.遠(yuǎn)備自投功能壓板退出；h.滿足“低頻、低壓切負(fù)荷閉鎖”條件；i.收到本地放電閉鎖信號(hào)放電后，立即發(fā)送遠(yuǎn)方放電閉鎖信號(hào)。

3)裝置起動(dòng)。條件包括：a.線路2無(wú)流；b.1M母線無(wú)壓；c.2M母線無(wú)壓；d.滿足“上級(jí)切負(fù)荷閉鎖備自投”中不閉鎖備投的條件。滿足上述條件后，裝置瞬時(shí)起動(dòng)。

4)跳2DL。條件包括：a.線路2無(wú)流；b.1M母線無(wú)壓；c.2M母線無(wú)壓；d.線路1電壓≥母線有壓前2 s時(shí)刻。在備自投起動(dòng)延時(shí)定值時(shí)間內(nèi)，滿足上述條件后，跳開(kāi)2DL開(kāi)關(guān)。若發(fā)跳開(kāi)關(guān)命令后，且在開(kāi)關(guān)跳閘等待延時(shí)定值時(shí)間內(nèi)，2DL仍為合位，則發(fā)備自投失敗信號(hào)。

5)聯(lián)切負(fù)荷線路。2DL分位后，裝置發(fā)聯(lián)切負(fù)荷命令。聯(lián)切對(duì)象為甲站所有10 kV負(fù)荷線中定值設(shè)定可切的所有負(fù)荷線路。裝置發(fā)聯(lián)切負(fù)荷令后，延時(shí)Tt后，進(jìn)入下一步。Tt是負(fù)荷線跳閘等待延時(shí)定值(可整定)。

6)合1DL開(kāi)關(guān)。2DL分位后，裝置立刻合1DL開(kāi)關(guān)。

7)判斷備自投結(jié)果。甲站2段母線均有壓，且收到遠(yuǎn)方合閘命令，進(jìn)入下一步；若僅收到遠(yuǎn)方等待命令，則保持等待，不判結(jié)果；延時(shí)Th內(nèi)，滿足上述條件，且未收到遠(yuǎn)方合閘命令，發(fā)備自投成功信號(hào)；若在延時(shí)時(shí)間Th內(nèi)上述條件不滿足，但滿足自投于故障后加速切條件，則跳開(kāi)1DL開(kāi)關(guān)，裝置閉鎖放電。同時(shí)發(fā)備自投失敗信號(hào)。Th是判備投成功等待延時(shí)定值(動(dòng)態(tài)時(shí)間)。

8)合2DL開(kāi)關(guān)。條件包括：a.甲站2段母線均有壓；b.收到遠(yuǎn)方合閘命令，滿足上述條件，裝置立刻合2DL開(kāi)關(guān)。

9)判斷備自投結(jié)果。乙站2段母線均有壓，延時(shí)Th內(nèi)，發(fā)備自投成功信號(hào)；若在延時(shí)時(shí)間Th內(nèi)上述條件不滿足，但滿足自投于故障后加速切條件，則跳開(kāi)1DL開(kāi)關(guān)，裝置閉鎖放電；若在延時(shí)時(shí)間Th后上述條件不滿足，則發(fā)備自投失敗信號(hào)。Th是判備投成功等待延時(shí)定值(動(dòng)態(tài)時(shí)間)。

2.3遠(yuǎn)方C方式

遠(yuǎn)方C方式以甲站為例：1DL合位，MDL合位，2DL合位。

1)充電。條件包括：a.乙站1DL分位且不檢修；b.MDL合位且不檢修；c.2DL合位且不檢修；d.1M和2M有壓；e.遠(yuǎn)方備自投功能壓板投入；f.對(duì)側(cè)為A方式或B方式。滿足上述條件，且延時(shí)時(shí)間大于等于充電延時(shí)時(shí)間定值，充電完成，開(kāi)放備自投功能，發(fā)充電完成信號(hào)。

2)放電。條件包括：a.遠(yuǎn)方功能壓板退出；b.乙站1DL合位延時(shí)10 s放電；c.MDL分位或檢修延時(shí)10 s放電；d.手跳1DL、2DL開(kāi)關(guān)；e.線路1、線路2、母聯(lián)任一元件檢修延時(shí)10 s放電；f.收到備自投閉鎖開(kāi)入信號(hào)；g.遠(yuǎn)方備自投功能壓板退出；h.滿足“低頻、低壓切負(fù)荷閉鎖”條件；i.收到對(duì)側(cè)站放電信號(hào)；j.收到本地放電閉鎖信號(hào)放電后，立即發(fā)送遠(yuǎn)方放電閉鎖信號(hào)。

3)裝置起動(dòng)。條件包括：a.線路1無(wú)流；b.1M無(wú)壓；c.2M無(wú)壓；d.滿足“上級(jí)切負(fù)荷閉鎖備自投”中不閉鎖備自投的條件。滿足上述條件后，裝置瞬時(shí)起動(dòng)，并向?qū)?cè)站發(fā)遠(yuǎn)方等待命令A(yù)。

4)跳1DL。條件包括：a.線路1無(wú)流；b.1M無(wú)壓；c.2M無(wú)壓。在備自投起動(dòng)延時(shí)定值內(nèi)滿足上述條件后，跳開(kāi)1DL開(kāi)關(guān)；若發(fā)跳開(kāi)關(guān)命令后，且在延時(shí)時(shí)間T后，1DL仍為合位，則發(fā)備自投失敗信號(hào)。T是開(kāi)關(guān)跳閘等待延時(shí)定值(動(dòng)態(tài)時(shí)間)。

5)聯(lián)切負(fù)荷線路。1DL分位后，裝置發(fā)聯(lián)切負(fù)荷命令。聯(lián)切對(duì)象為甲站所有10 kV負(fù)荷線中定值設(shè)定可切的所有負(fù)荷線路。裝置發(fā)聯(lián)切負(fù)荷令后，延時(shí)Tt后，進(jìn)入下一步。Tt是負(fù)荷線跳閘等待延時(shí)定值(可整定)。

6)發(fā)遠(yuǎn)方合閘命令。1DL分位后，裝置立即發(fā)送遠(yuǎn)方合閘命令，讓對(duì)側(cè)站合上備用開(kāi)關(guān)。

7)判斷備自投結(jié)果。甲站2段母線均有壓，滿足上述條件，且延時(shí)Th內(nèi)，發(fā)備自投成功信號(hào)；若在延時(shí)時(shí)間Th后上述條件不滿足，則發(fā)備自投失敗信號(hào)。Th是判備投成功等待延時(shí)定值(動(dòng)態(tài)時(shí)間)。

2.4縱聯(lián)備自投所應(yīng)具備的相關(guān)配合功能

“上級(jí)切負(fù)荷閉鎖備自投”功能，110 kV備自投裝置應(yīng)能在上一級(jí)執(zhí)行站采取切負(fù)荷措施后，避免備自投裝置動(dòng)作合上備用線路，造成上級(jí)安穩(wěn)切負(fù)荷減載目的失敗，特閉鎖自投功能。

“低頻、低壓閉鎖備自投”功能，110 kV備自投裝置應(yīng)能在上一級(jí)低頻低壓裝置采取切負(fù)荷措施后，避免備自投裝置動(dòng)作合上備用線路，造成上級(jí)低頻低壓切負(fù)荷減載目的失敗，特閉鎖自投功能。

“自投于故障后加速切”功能，110 kV母線一般不配置母差保護(hù)，當(dāng)110 kV母線發(fā)生故障時(shí)，為避免備自投線路自投于故障點(diǎn)，造成事故擴(kuò)大，110 kV側(cè)備自投須配備“自投于故障后加速切”功能。

切負(fù)荷功能邏輯。為確保備自投成功率，以及防止備自投動(dòng)作后導(dǎo)致備投元件過(guò)載，在備自投元件合閘前應(yīng)切除相關(guān)的小電源和負(fù)荷單元。

3結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)某些保護(hù)廠家以及供電企業(yè)正在研發(fā)或已經(jīng)試點(diǎn)的相關(guān)縱聯(lián)備自投裝置，從實(shí)際的試運(yùn)行或廠家反饋來(lái)看，縱聯(lián)備自投裝置的邏輯策略或多或少存在著缺陷或考慮不周之處[3]。

基于對(duì)上述110 kV變電站的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)接線下3種典型方式的分析，為縱聯(lián)備自投裝置在佛山110 kV電網(wǎng)的本地化應(yīng)用提供了充分的參考應(yīng)用，同時(shí)為保護(hù)廠家提供了較為完善和可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施方案。通過(guò)與保護(hù)廠家積極地合作溝通，110 kV縱聯(lián)備自投裝置已于近期在佛山電網(wǎng)110 kV煙南站和九江站試點(diǎn)運(yùn)行，目前實(shí)際應(yīng)用效果及推廣前景良好。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯鄭練

集團(tuán)公司多款主戰(zhàn)裝備亮相勝利日閱兵

9月3日，中國(guó)人民抗日戰(zhàn)爭(zhēng)暨世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年紀(jì)念大會(huì)隆重舉行。習(xí)近平總書記發(fā)表重要講話并檢閱部隊(duì)。此次接受黨和人民檢閱的27個(gè)裝備方隊(duì)中，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)研制生產(chǎn)的總裝裝備占10種、底盤裝備3種，涵蓋兵器工業(yè)集團(tuán)所屬內(nèi)蒙一機(jī)集團(tuán)、鐵馬集團(tuán)、北方車輛集團(tuán)、江麓集團(tuán)、哈一機(jī)集團(tuán)、光電集團(tuán)、北奔重汽等多家企業(yè)產(chǎn)品，是受閱裝備數(shù)量規(guī)模最多的軍工集團(tuán)。此次兵器工業(yè)集團(tuán)受閱的各類裝備，分布在地面突擊、防空反導(dǎo)、信息支援、后裝保障四個(gè)模塊、11個(gè)方隊(duì)，均是瞄準(zhǔn)我軍打贏信息化局部戰(zhàn)爭(zhēng)、利用國(guó)內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)大力協(xié)同攻關(guān)自主研制而成，整體處于國(guó)際同類裝備先進(jìn)水平，是近年來(lái)集團(tuán)公司軍品研制自主創(chuàng)新和信息化建設(shè)最新成果的全景式真切展現(xiàn)。

——摘自中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司網(wǎng)

Logic and Strategy Analysis of the Longitudinal BZT in 110 kV Chain Power Grid

GAO Ming

(Foshan Power Supply Burea of Guangdong Power Grid Company, Foshan 528000, China)

Abstract：For the 110 kV chain power grid, conventional spare power automatic device can only achieve cast from the backup power source in the loss of power when the open loop in the point of substation, but the substation in the point of close loop can′t realize the standby power supply automatic switching. To solve this problem, information exchange of the corresponding switch position, line voltage and current and busbar voltage analog state quantities are used to realize the spare power automatic device work together in 110 kV Chain Power Grid, and the longitudinal BZT emerged. Focus on the analysis of three typical chain power grid under the longitudinal distance standby logic and judgment strategies, and longitudinal BZT device provides positive reference in localized 110 kV application in Foshan power grid. Provide suggestions for a more perfect and reliable design of system function to the relay protection manufacturers. Currently，the longitudinal BZT in 110 kV Chain Power Grid has been run in part of 110 kV substation in Foshan, and it has a good practical application and promotion.

Key words:chain power grid, longitudinal BZT, logic and strategy

收稿日期：2015-02-13

作者簡(jiǎn)介：高明(1986-)，男，工程師，大學(xué)本科，主要從事大修技改項(xiàng)目管理及變電運(yùn)行技術(shù)等方面的研究。

中圖分類號(hào)：TM 0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A