500kv变电站220kv备自投在上海电网的逻辑配置与应用研究

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1、500kV变电站220kV备自投在上海电网的逻辑配置与应用研宄（1.国网上海市电力公司上海市200122；2.国网上海市电力公司电力科学研究院上海市200437）摘要：备自投装置能够在工作电源发生故障时快速投入备用电源，是提高电网供电可靠性的重要手段，被大量应用于屮低压电网屮。上海500kV静安站由于特殊原因导致其220kV母线无法合环运行，在上级电源故障时只能依靠K级大量备白投装置的陆续动作来恢复供电，大大增加了停电的风险。本文在此背景I，研宂丫在500kV静安站配置220kV备白投装置的逻辑特点与整定值设置,并对其动作过程对一次设备、二次

2、保护的影响进行了仿真试验，利用数字动模对该备自投的逻辑正确性进行了验证。关键词：220kV备自投；逻辑配置；整定值；数字动模1引言上海电网500kV变电站220kV侧一般合环运行，并满足500kV、220kV系统“N-1”标准，因而本无需装设220kV备自投装置。但地处市屮心核心区域的500kV静安站为线路-变压器组接线方式，且由于500RV长电缆线路高压并联电抗器因现场条件限制无法安装，造成其220kV侧母线只能分列运行。这也是造成“6.5”事件影响扩大的原因之一。因此有必要在静安站220kV电压等级上研究增设备自投装置的可行性，从而达到快

3、速有效恢复供电的目的。2.功能方案配置2.1接线方式及动作过程500kV静安变电站220kV侧采用双母双分段接线方式（图1）,其屮两台500kV主变Tl、T2分别连接至220kV的1/11母线与III/IV母线，正常运行时，分段断路器FD-1、FD-2分位，母联断路器ML-1、ML-2合位，1/11母与III/IV母分列运行。在此接线上配置两台分段备自投，称为“T1主变备自投”与“T2主变备自投”，每台装置均可对两台分段进行单向备自投，例如，T1主变备自投在1/11母失电吋，可通过FD-1与FD-2开关的合闸来恢复1/11母的供电。T1主变备

4、自投的充电条件为：I母或II母三相有压，CB-1开关处于合闸位置，分段开关FD-1、FD-2均在分位，经整定充电吋间后充电完成。其动作过程为：当T1主变故障或500kV线路故障导致220kV母线失压后，备自投检测到I母、II母三相无压且CB-1开关无流吋，经延吋再跳CB-1开关与ML-1开关，确认跳开后再分别经独立延吋合FD-1、FD-2开关。2.2逻辑要点a）失压三相判据母线失压判据中要求三相均无压II无流后方可动作，由此可以躲过500kV线路单相重合闸过程，而不必考虑通过时间配合而使故障恢复过长，冋吋还能够避免母线PT断线而发生的误动作。

5、b）跳母联开关备自投动作后，常规逻辑下仅跳开电源断路器，并不涉及母联断路器，但当500kV发生故障导致220kV两段母线失电后，若不跳开母联，将会出现带两段母线负荷同吋冲击上级电源的情况，考虑每段母线至少带一台站内220RV负荷变并可能通过220kV馈线带对侧线变组变压器，从而将奋三台以上变压器同吋空充，极奋可能造成上级500kV主变保护误动作。因此，本备自投在跳幵电源断路器的同吋跳开母联，而后两台分段断路器经过独立延时合闸，避免两段母线的同吋冲击。c）母线故障闭锁备自投常规备自投在母线故障吋应当闭锁，但考虑静安站所在中心城区的负荷密度大、失

6、电影响较为严重，因此在判别出故障母线后，备自投仍可恢复非故障母线的供电。即假设I母发生故障引起失压时，闭锁FD-1断路器的合闸，在确认进线CB-1与母联ML-1均跳开后，合上FD-2分段以恢复II母的供电。此处的前提是，220kV母差保护到备自投的闭锁信号应能够根据小差计算的结果区分故障母线。d)母线或PT检修任一220kV单段母线检修或一组母线PT检修时，考虑苏母线所带负荷会切换至另一段母线，导致该母线带多台220kV变压器运行，为防止备自投动作过程中多台主变的励磁涌流对上级系统产生较大冲击，故在此检修工况下，应退出该侧备自投。即I母或II

7、母检修时需退出T1主变备自投。e)母差保护检修基于上海电网的典型接线，当220kV母差保护任一套检修吋，还应退出母差保护对应侧的备自投。以图2为例，根据典型设计，母联断路器上方与下方的两个CT次级电流分别接入1/11母第一套与第二套母差保护。假设T1变压器接于II母，1/11母第二套母差保护检修，则仅冇母联上方的CT接入母差，此时如K2点发生永久死区故障，第一套母差的II母小差将动作切除II母支路及母联断路器，由于丨母上故障虽在但没奋电源，因此母差保护将感受不到故障电流而动作返冋，如果T1变压器备自投合FD-1来恢复I母供电，将会合于故障母线

8、，造成电网的二次冲击。因此为可靠起见，任一套母差检修吋应退出该侧备自投。d)定值整定(1)备自投跳闸应躲过500kV主变、500kV线路及220kV母线发生故障后的