田恩勇，萬(wàn)有海，陳世丹，胡 毅

（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴陽(yáng)供電局，貴州 貴陽(yáng)550081）

關(guān)鍵字：110 kV變電站；母線保護(hù)；配置

某110 kV變電站110 kV側(cè)在I母線K1處發(fā)生AB相間故障，引起I母線AB出現(xiàn)輕微燒損。經(jīng)查該變電站一次采用外橋接線形式，如圖1所示。運(yùn)行方式是I母線帶母聯(lián)及1號(hào)與2號(hào)主變壓器運(yùn)行，Ⅱ母進(jìn)線線路QF2斷路器熱備用。二次保護(hù)配置是I母及Ⅱ母進(jìn)線線路兩側(cè)配置線路光纖電流差動(dòng)保護(hù)，1號(hào)及2號(hào)主變壓器配置獨(dú)立的變壓器電流差動(dòng)保護(hù)與相應(yīng)后備保護(hù)，配置有進(jìn)線及分段備自投，備自投采用進(jìn)線備自投方式。

圖1 外橋接線

故障跳閘情況及后果：I母進(jìn)線對(duì)側(cè)的線路距離保護(hù)Ⅱ段522 ms跳閘出口，經(jīng)1567 ms后重合閘動(dòng)作，由于合于永久性故障，對(duì)側(cè)距離加速Ⅱ段立即再次跳閘。此時(shí)備自投躲過重合閘時(shí)間后經(jīng)1689 ms出口動(dòng)作，發(fā)出再次跳閘I母進(jìn)線QF1斷路器的出口命令，確認(rèn)QF1位置后，經(jīng)2231 ms合上Ⅱ母進(jìn)線QF2斷路器，由于合于永久性故障，Ⅱ母進(jìn)線對(duì)側(cè)的線路距離保護(hù)Ⅱ段經(jīng)523 ms跳閘出口，導(dǎo)致該站110 kV側(cè)I母及Ⅱ母失壓，由于是末端站，因此該站全站失壓，且I母線AB出現(xiàn)輕微燒損。

原因分析：110 kV側(cè)QF1斷路器至I母、QF2斷路器至Ⅱ母及與母聯(lián)QF3連接的范圍內(nèi)沒有快速保護(hù)，該范圍內(nèi)發(fā)生的故障只能依靠后備保護(hù)動(dòng)作后隔離，因此隔離故障時(shí)間長(zhǎng)是造成上述事件的原因。

1 標(biāo)準(zhǔn)

母線與各個(gè)電氣元件相連接，母線故障是最嚴(yán)重的電氣故障之一，因此母線保護(hù)的配置是繼電保護(hù)配置的重要內(nèi)容。母線保護(hù)裝置是正確迅速切除母線故障的重要手段，它的拒動(dòng)或誤動(dòng)將給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。很多人認(rèn)為110 kV變電站由于只有一條110 kV母線或者110 kV進(jìn)線和出線比較少，因此110 kV變電站不需單獨(dú)配置母線保護(hù)，實(shí)際原因并非如此。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“110 kV及以下系統(tǒng)需要快速切除母線故障時(shí)，可配置一套母線保護(hù)”這個(gè)描述是比較靈活的，設(shè)計(jì)及審查其配置母線保護(hù)與否往往因人而異。那么什么情況可不配置母線保護(hù)，什么情況應(yīng)配置母線保護(hù)呢？以下用2種典型接線形式進(jìn)行分析與研究110 kV變電站110 kV母線的母線保護(hù)配置。

2 外橋接線形式的母線保護(hù)

如圖1所示，這種接線形式（只有一段110 kV母線同樣適用）的變電站，主變及進(jìn)線均配置獨(dú)立斷路器及獨(dú)立電流互感器繞組（以下簡(jiǎn)稱TA）。

當(dāng)I母線發(fā)生故障時(shí)，1號(hào)主變壓器差動(dòng)保護(hù)的快速保護(hù)范圍涵蓋TA6、TA4所組成的范圍F6。I母進(jìn)線QF1間隔就算配置線路光差保護(hù)也只能保護(hù)TA1至對(duì)側(cè)線路的范圍F3，I母至QF1及TA1之間的范圍失去了快速保護(hù)，且I母及母聯(lián)QF3至TA3的范圍也沒有快速保護(hù)。

當(dāng)Ⅱ母線發(fā)生故障時(shí)，2號(hào)主變壓器差動(dòng)保護(hù)的快速保護(hù)范圍涵蓋TA7、TA5所組成的范圍F7。Ⅱ母進(jìn)線QF2間隔就算配置線路光差保護(hù)也只能保護(hù)TA2至對(duì)側(cè)線路的范圍F4，Ⅱ母至QF2及TA2的范圍失去了快速保護(hù)，且Ⅱ母至TA3的范圍也沒有快速保護(hù)。

由于1號(hào)、2號(hào)主變壓器及進(jìn)線均獨(dú)立配置斷路器及獨(dú)立配置電流互感器，當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，主變差動(dòng)保護(hù)及線路差動(dòng)保護(hù)的快速主保護(hù)均不能快速切除母線上的故障。因此這種接線形式如不配置母線保護(hù)，那么從TA1至QF1、I母、QF3、TA3、Ⅱ母、QF2及TA2等大范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)均沒有快速保護(hù)功能。因此這種接線形式應(yīng)配置110 kV母線保護(hù)。

須注意的是防止出現(xiàn)進(jìn)線TA1、TA2及主變壓器高壓側(cè)TA6、TA7內(nèi)部因?yàn)榻泳€不合理出現(xiàn)的死區(qū)：

110 kV母線保護(hù)接TA1的繞組須與QF1進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA1的繞組進(jìn)行交叉。即110 kV母線保護(hù)接TA1的繞組靠線路側(cè)，而QF1進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA1的繞組靠I母?jìng)?cè)。

110 kV母線保護(hù)接TA2的繞組須與QF2進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA2的繞組進(jìn)行交叉。即110 kV母線保護(hù)接TA2的繞組靠線路側(cè)，而QF2進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA2的繞組靠Ⅱ母?jìng)?cè)。

110 kV母線保護(hù)接TA6的繞組須與1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA6的繞組進(jìn)行交叉。即110 kV母線保護(hù)接TA6的繞組靠1號(hào)主變壓器側(cè)，而1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA6的繞組靠I母?jìng)?cè)。

110 kV母線保護(hù)接TA7的繞組須與2號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA7的繞組進(jìn)行交叉。即110 kV母線保護(hù)接TA7的繞組靠2號(hào)主變壓器側(cè)，而2號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA7的繞組靠Ⅱ母?jìng)?cè)。

3 內(nèi)橋接線形式的母線保護(hù)

如圖2所示，這種接線形式（只有一段110 kV母線同樣適用）的變電站，由于沒有單獨(dú)的主變壓器高壓側(cè)斷路器，主變壓器高壓側(cè)與進(jìn)線及母聯(lián)共用斷路器及TA。1號(hào)主變壓器差動(dòng)保護(hù)的快速保護(hù)范圍涵蓋自TA1、TA3至TA4所組成的范圍F1，保護(hù)范圍包含I母及母聯(lián)QF3至TA3的一部分范圍，因此I母是有快速保護(hù)的。

圖2 外橋接線

同樣，2號(hào)主變壓器差動(dòng)保護(hù)的快速保護(hù)范圍涵蓋自TA2、TA3至TA5所組成的范圍F2，保護(hù)范圍包含Ⅱ母及母聯(lián)TA3的一部分范圍，因此Ⅱ母也是有快速保護(hù)的。

這種接線形式下配置的1號(hào)、2號(hào)主變壓器差動(dòng)保護(hù)所組成的保護(hù)范圍包含了I母、Ⅱ母、母聯(lián)與相應(yīng)進(jìn)線斷路器QF1、QF2及TA1、TA2之間的范圍。因此110 kV母線及連接I母與Ⅱ母的母聯(lián)范圍是有快速保護(hù)的，根據(jù)規(guī)范的要求，這種情況110 kV母線可以不用單獨(dú)配置母線保護(hù)。

但需要注意的是防止出現(xiàn)進(jìn)線TA1、TA2、TA3內(nèi)部因?yàn)榻泳€不合理出現(xiàn)的死區(qū)：

1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA1的繞組須與QF1進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA1的繞組進(jìn)行交叉。即1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA1的繞組靠線路側(cè)，而QF1進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA1的繞組靠I母?jìng)?cè)。

2號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA2的繞組須與QF2進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA2的繞組進(jìn)行交叉。即2號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA2的繞組靠線路側(cè)，而QF2進(jìn)線配置的線路保護(hù)接TA2的繞組靠Ⅱ母?jìng)?cè)。

1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA3的繞組須與2號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA3的繞組進(jìn)行交叉，即1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA3的繞組靠Ⅱ母線側(cè)，而1號(hào)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接TA3的繞組靠I母線側(cè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際案例，針對(duì)在內(nèi)橋與外橋接線這2種典型接線形式下，對(duì)配置110 kV母線保護(hù)的必要性進(jìn)行分析與研究。從而為110 kV變電站配置110 kV母線保護(hù)的規(guī)范性提供參考。并闡釋內(nèi)橋接線形式下主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)與線路保護(hù)接進(jìn)線TA繞組接線之間的死區(qū)問題，以及闡釋110 kV兩段母線之間2臺(tái)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接母聯(lián)TA繞組接線之間的死區(qū)問題；闡釋外橋接線形式下110 kV母線保護(hù)與線路保護(hù)接進(jìn)線TA繞組接線之間的死區(qū)問題，以及闡釋110 kV母線保護(hù)與2臺(tái)主變壓器高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)接主變壓器高壓側(cè)TA繞組接線之間的死區(qū)問題。

目前，110 kV變電站的接線主要采用內(nèi)橋接線或外橋接線的形式，其他的接線形式均在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際需要做出適當(dāng)改變，比如擴(kuò)大內(nèi)橋接線或是只有I段接線的不完整接線形式，對(duì)于類似這樣的變化接線同樣適用于以上的典型接線情況。