趙月月 張浩

摘要：近來江蘇電網(wǎng)為降低短路電流對(duì)地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行劃分區(qū)運(yùn)行，國內(nèi)一般采用合環(huán)運(yùn)行的方式，劃分區(qū)運(yùn)行使得原有的閉環(huán)運(yùn)行變成開環(huán)運(yùn)行，造成用戶的供電可靠性大大降低。本文提出采用加裝備自投（快切）裝置實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的合解環(huán)操作，可實(shí)現(xiàn)跨分區(qū)不停電轉(zhuǎn)移負(fù)荷，為用戶可靠用電提供了保障。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng);快速合解環(huán);分區(qū)

1 引言

隨著江蘇電網(wǎng)輸變電規(guī)模的不斷發(fā)展，系統(tǒng)短路電流的不斷提高，使得部分變電站內(nèi)的短路電流水平超過了斷路器的開斷電流及配電裝置的短時(shí)耐受電流，為了不增加設(shè)備投資，江蘇電網(wǎng)采用220千伏電網(wǎng)分區(qū)運(yùn)行來降低短路電流，但電網(wǎng)分區(qū)運(yùn)行降低短路電流的同時(shí)也大大地降低了用戶用電的可靠性和安全性。為確保變電站檢修時(shí)可以不停電轉(zhuǎn)移負(fù)荷，本文以南京地區(qū)為例，提出在變電站站內(nèi)內(nèi)加裝備自投（含快切功能）裝置來實(shí)現(xiàn)跨分區(qū)快速合解環(huán)，提高供電可靠性和安全性。

2 南京地區(qū)東西環(huán)網(wǎng)分區(qū)展示

依據(jù)南京地區(qū)220千伏變電站的電網(wǎng)分區(qū)情況，按照優(yōu)先保障220千伏變電站主變不過載、220千伏變電站供電方式盡可能靈活的原則，對(duì)下級(jí)110千伏電網(wǎng)的正常運(yùn)行方式進(jìn)行了編排。

正常運(yùn)行方式下，東西環(huán)網(wǎng)分區(qū)情況如下：

新街口地區(qū)：110kV鼓樓變、長江路變、厚載巷變由寧海路變供;110kV新街口變、豐富路變由莫愁湖變供，劃為秦淮分區(qū);110kV安仁街變、珠江路變、淮海路變由大行宮變供，劃為東龍分區(qū)。

雨花地區(qū)：110kV洪武變、長樂變、武定變、集慶變均劃入秦淮分區(qū);110kV花神變劃入東龍分區(qū)。

棲霞地區(qū)：110kV棲霞變、九鄉(xiāng)河變劃入秦淮分區(qū);110kV創(chuàng)業(yè)園變、徐莊變、學(xué)苑變、櫻駝變劃入東龍分區(qū);110kV亞東變、花園山變、湯山變跨分區(qū)運(yùn)行，禁止合環(huán)。

板橋地區(qū)：110kV龍鳳變、潘莊變、古雄變、馬崗變、南江變由大勝關(guān)變供，劃為秦淮分區(qū);110kV西善橋變由大定坊、尚家變供，劃入東龍分區(qū)。

3 主要存在的問題

南京地區(qū)110千伏變電站基本為“兩線兩站”、“兩線三站”的手拉手接線，分區(qū)后由雙端供電鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)變成了單端供電饋供結(jié)構(gòu)，方式靈活性及運(yùn)行可靠性均受到影響。

電網(wǎng)重新劃分片區(qū)后，合環(huán)產(chǎn)生的電流值會(huì)超過允許值，從而引起設(shè)備過載甚至保護(hù)動(dòng)作，故跨片區(qū)合環(huán)會(huì)引發(fā)一系列問題：（1）220千伏變電站缺少同片區(qū)聯(lián)絡(luò)線，故站內(nèi)其中一臺(tái)主變檢修時(shí)無站外線路供進(jìn)保證110千伏饋供站雙電源。（2）220千伏變電站僅有一個(gè)同分區(qū)的站外聯(lián)絡(luò)，對(duì)站外的轉(zhuǎn)供主變壓力很大，主變檢修時(shí)考慮站外轉(zhuǎn)供主變的最大轉(zhuǎn)供能力（運(yùn)方手段已用盡），需要跨分區(qū)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，存在跨分區(qū)轉(zhuǎn)移負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)。（3）220千伏變電站的110千伏正、副母線跨兩個(gè)分區(qū)，正常方式下無法合排。

4 跨分區(qū)合解環(huán)解決措施

由于跨分區(qū)后電網(wǎng)解環(huán)點(diǎn)之間的“電氣距離”大大增加，導(dǎo)致合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的相角差和電壓差增加，所以合環(huán)存在較大的環(huán)流。如果考慮停電調(diào)電，會(huì)導(dǎo)致對(duì)外短時(shí)斷電，而采用人工操作合環(huán)調(diào)電會(huì)存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，故考慮控制合環(huán)時(shí)間小于后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間，解環(huán)后不會(huì)有環(huán)流產(chǎn)生，也就不會(huì)造成保護(hù)的誤判，誤跳。由于時(shí)間的因素，手動(dòng)操作合環(huán)根本不可能完成，所以必須借助其他方式對(duì)需要操作的斷路器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，使得合環(huán)過程能夠在允許的時(shí)間內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)變電站電源的快速、準(zhǔn)確切換。因此，本文提出通過安裝備自投（含快切功能）保證合環(huán)操作的成功率。

區(qū)別于傳統(tǒng)備自投裝置只能由工作電源向備用電源的單向切換、動(dòng)作時(shí)間較長、反應(yīng)速度較慢，本文提出的備自投（含快切功能）裝置在正常工況下可以實(shí)現(xiàn)備用電源與工作電源之間的雙向切換、在事故或非正常工況下可以實(shí)現(xiàn)由工作電源向備用電源的單向切換，而且備自投（含快切功能）裝置的動(dòng)作非?？欤辖猸h(huán)全過程完成最快僅需要50～60毫秒的時(shí)間。

備自投（含快切功能）裝置具備兩種模式（就地和遠(yuǎn)方），可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)合環(huán)和解環(huán)的操作，遙信遠(yuǎn)方合環(huán)為遠(yuǎn)方/就地模式切換開入。

備自投（含快切功能）的動(dòng)作邏輯主要有以下幾種情況：

a、方式一（圖2）備自投（含快切功能）操作正常時(shí)的邏輯

進(jìn)線開關(guān)1DL合閘、分段開關(guān)3DL合閘，進(jìn)線開關(guān)2DL分閘（即1線帶2變），備自投（含快切功能）裝置迅速合上進(jìn)線開關(guān)2DL后再迅速分開進(jìn)線開關(guān)1DL。

（1）2DL開關(guān)合閘允許條件：①Ⅰ母、Ⅱ母母線均正常有壓;②進(jìn)線開關(guān)1DL合閘并且有流，進(jìn)線開關(guān)2DL分閘并且無流;③合環(huán)開入由0到1。④滿足上述條件①～③后，合進(jìn)線開關(guān)2DL 。

（2）1DL開關(guān)跳閘允許條件：①Ⅰ母、Ⅱ母母線均正常有壓;②進(jìn)線開關(guān)2DL合閘、分段開關(guān)3DL合閘;③經(jīng)判定上一次操作是合進(jìn)線開關(guān)2DL，延時(shí)T1（可以整定）;④合環(huán)開入為1。（5）滿足上述條件①～④后，跳進(jìn)線開關(guān)1DL。

b、方式一備自投（含快切功能）操作異常時(shí)的邏輯

（1）2DL開關(guān)拒合閘動(dòng)作：裝置保持方式一運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)合環(huán)失敗。

（2）1DL開關(guān)拒分閘動(dòng)作：進(jìn)線開關(guān)1DL合閘且有流，則跳開進(jìn)線開關(guān)2DL;進(jìn)線開關(guān)1DL合閘且無流，則合進(jìn)線開關(guān)2DL并且3只開關(guān)均保持運(yùn)行狀態(tài)。

（3）2DL開關(guān)完成合閘，1DL開關(guān)完成分閘，即Ⅰ母、Ⅱ母母線無壓且進(jìn)線2無流：反快切加速動(dòng)作，進(jìn)線開關(guān)1DL合閘、進(jìn)線開關(guān)2DL跳閘。

c、方式二備自投（含快切功能）操作邏輯

方式二同方式一，區(qū)別在于此時(shí)在合閘狀態(tài)的是進(jìn)線開關(guān)2DL和分段開關(guān)3DL，分閘狀態(tài)的是進(jìn)線開關(guān)1DL。方式二的備自投（含快切功能）操作正常邏輯、異常邏輯均類似于方式一，此處不再累贅敘述。

d、方式三（圖3）、方式四（圖3）備自投（含快切功能）操作正常時(shí)的邏輯

方式三為進(jìn)線開關(guān)1DL合閘、進(jìn)線開關(guān)2DL合閘，分段開關(guān)3DL分閘。根據(jù)運(yùn)行要求，備自投（含快切功能）裝置迅速合分段開關(guān)3DL后可以分進(jìn)線開關(guān)1DL或分進(jìn)線開關(guān)2DL（即2線帶2變轉(zhuǎn)為1線帶1變）。

（1）3DL開關(guān)合閘允許條件：①Ⅰ母、Ⅱ母母線均正常有壓;②進(jìn)線開關(guān)1DL合閘且有流，進(jìn)線開關(guān)2DL合閘且有流;③合環(huán)開入從0到1。④滿足上述條件①～③后，，合分段開關(guān)3DL。

（2）方式三1DL開關(guān)跳閘允許條件：①Ⅰ母、Ⅱ母母線均正常有壓;②進(jìn)線開關(guān)2DL合閘，分段開關(guān)3DL合閘;③經(jīng)判定上一次操作為合3DL開關(guān)，延時(shí)T1（可以整定）;④合環(huán)開入為1。（5）滿足上述條件①～④后，跳進(jìn)線開關(guān)1DL。

（3）方式四2DL開關(guān)跳閘允許條件同方式三1DL開關(guān)跳閘允許條件，區(qū)別在于此時(shí)在合閘狀態(tài)的是進(jìn)線開關(guān)1DL和分段開關(guān)3DL。

e、方式三、四備自投（含快切功能）操作異常時(shí)的邏輯

（1）3DL開關(guān)拒合閘動(dòng)作：裝置保持進(jìn)線方式三運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)合環(huán)失敗;

（2）1DL開關(guān)拒分閘動(dòng)作：進(jìn)線開關(guān)1DL合閘且有流，則分段開關(guān)3DL跳閘;進(jìn)線開關(guān)1DL合閘且無流，則分段開關(guān)3DL合閘并且3只開關(guān)均保持運(yùn)行狀態(tài)。

（3）3DL開關(guān)完成合閘，1DL開關(guān)完成分閘，但Ⅰ母、Ⅱ母母線均無壓且進(jìn)線2無流：反快切加速動(dòng)作，進(jìn)線開關(guān)1DL合閘、分段開關(guān)3DL跳閘。

（4）2DL開關(guān)拒分閘：進(jìn)線開關(guān)2DL合閘且有流，則分段開關(guān)3DL跳閘;進(jìn)線開關(guān)2DL合閘且無流，則分段開關(guān)3DL合閘并且3只開關(guān)均保持運(yùn)行狀態(tài)。

（5）3DL開關(guān)完成合閘，2DL開關(guān)完成分閘，但Ⅰ母、Ⅱ母母線均無壓且進(jìn)線1無流：反快切加速動(dòng)作，進(jìn)線開關(guān)2DL合閘、分段開關(guān)3DL跳閘。

5 結(jié)論

本文著重介紹了南京地區(qū)針對(duì)短路電流水平過大而采取電網(wǎng)劃分片區(qū)運(yùn)行，由于劃份片區(qū)導(dǎo)致合環(huán)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生合環(huán)電流，會(huì)帶來一系列問題，因而提出通過加裝備自投（含快切功能）裝置來解決，實(shí)現(xiàn)跨分區(qū)不停電轉(zhuǎn)移負(fù)荷，加強(qiáng)了南京電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性及安全性。文中詳細(xì)介紹了備自投（快切））邏輯，為切換變電站運(yùn)行方式提供了便利的操作流程。

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