摘要：通过对110 kV河西变电所运行中实际情况进行分析，提出几种较为可行的备用电源自投解决方案。

关键词：自备电源；并网运行；备用电源自投

中图分类号：TM762.1 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2007)02-0014-02

随着小火电、厂用自备电源点的建设，在小火电、厂用自备电源点与系统电网的并网运行时，会影响到系统电网安全运行和保护配置的选择性，成为电网安全稳定运行的重大隐患。针对在多电源接线情况下，如何保证和提高系统供电可靠性，通过对备用电源自投方案的分析、比较、论证，提出最佳方案和具体实施方案。新方案的实践，积累了多电源接线时，备用电源自投装置非常规配置方式的运行经验，探索了一条在多电源接线情况下，如何保证和提高系统供电可靠性的新途径。对解决新建小火电、厂用自备电源点与系统电网的并网运行提供切实可行的解决方法。

1 110 kV河西变电所供电情况

河西变电所110 kV母线的接线方式，为单母线接线方式，110 kV 邢西线785和阜西线794两条电源进线，正常运行时互为备用。#1、#2主变压器均为双绕组降压变压器，接在110 kV母线上，10 kV单母线分段接线方式由#1、#2主变压器和国祯热电厂小电源构成多电源供电。

110 kV河西变电所一次接线图见图1。

图1　110 kV河西变电所一次接线图

110 kV河西变电所备用电源自投保护为CSB21A型保护，备用电源自投装置能否正确动作，直接影响阜阳市城区供电可靠性和城市用电。由于河西变电所10 kV母线也接入国祯热电厂小电源，3台机组装机总容量比较大，10 kV小电源有时向110 kV系统输送功率。在正常运行过程中，当110 kV母线电压失压时，备用电源自投保护会误动；或110 kV系统进线故障，电源侧断路器跳开时，国祯热电厂小电源能带该变电所10 kV母线全部负荷，10 kV系统电压正常，不会下降，10 kV母线电压经变压器反送到110 kV系统，110 kV系统电压恢复正常，使备用电源自投保护拒动；或110 kV系统电源进线没故障，国祯热电厂小电源能带该变电所10 kV母线全部负荷，此时原电源进线断路器负荷接近为零，或低于电流判别定值，若此时发生110 kV母线电压断线，将满足备用电源自投装置动作，备用电源自投装置动作，跳开原电源进线断路器，重合备用的110 kV系统电源进线断路器，因此时10 kV系统运行正常，致使备用电源自投保护会动作于非同期重合闸。综合上述情况，就可能会造成110 kV备用电源自投装置拒动、误动或非同期重合闸，从而造成电网系统振荡或发电机损坏。如何确保备用电源自投装置正确动作，是保证电网安全、稳定、可靠运行的关键。

2 解决方案的提出

由于河西变电所主接线方式为110 kV单母线双电源进线，10 kV单母线分段由#1、#2主变压器和国祯热电厂小电源构成多电源供电，10 kV小电源有时向110 kV系统输送功率。根据河西变电所现场实际情况，经过分析论证，河西变电所备用电源自投保护存在的问题，提出解决问题的办法，归纳其方案有以下三种。

方案一：由于河西变电所备用电源自投保护为CSB21A型保护，为适应系统功率受电或输送，增加功率方向保护或引线保护。当110 kV系统进线故障时，确保正确动作，同时跳开国祯热电厂小电源后，然后进行备用电源自动投入功能。

方案二：由于河西变电所安装110 kV备用电源自投保护，该保护为CSB21A型保护。将国祯热电厂小电源改接到开闭所或其他变电所，使国祯热电厂进线断路器为热备用，110 kV河西变电所由110 kV进线电源带全部负荷。这样当110 kV系统进线故障时，备用电源自投保护能够正确动作，并实现自动投入功能。

方案三：由于河西变电所备用电源自投保护为CSB21A型保护，为适应系统功率受电或输送，增加10 kV母线低电压动作判据。即当110 kV系统进线故障或失压时，只有10 kV母线低电压也动作后才能正确动作，同时跳开国祯热电厂小电源，然后进行备用电源断路器自动投入。国祯热电厂小电源进线由电厂侧进行准同期合闸，从而解决110 kV备用电源自投装置不正确动作或非同期重合闸的问题。

3 方案确认

3.1 方案论证

依据上述各种方案，结合现场实际情况，进行可行性论证，现分别介绍如下。

方案一：因为河西变电所备用电源自投保护为CSB21A型保护，不具备功率方向判别和引线保护功能，装置不能适应系统功率受电或输送的转换，只有另外增加功率方向保护或引线保护。两套保护定值和时间进行相互配合，当110 kV系统进线故障时，备用电源自投保护能够正确动作，但要求跳故障电源线路断路器的同时，应跳开国祯热电厂小电源，然后进行备用电源断路器的自动投入。国祯热电厂小电源进线电厂侧进行准同期合闸，从而实现备用电源自投正确可靠动作。最终解决110 kV备用电源自投装置不正确动作，或非同期重合闸的问题。

方案二：将国祯热电厂小电源改接到开闭所或其他变电所，使国祯热电厂来的电源进线断路器转为备用电源，以备需要时投入。110 kV河西变电所由110 kV进线电源带全部负荷，110 kV 邢西线785和阜西线794两条电源进线，正常运行时一条线路运行，另一条线路为备用电源。这样较容易地实现备用电源自投功能，即当110 kV系统进线故障时，备用电源自投保护，能够正确动作并实现备用电源自动投入，一般不会出现备用电源自投装置不正确动作或非同期重合闸的问题。

方案三：在CSB21A型保护基础上，为适应系统受电或输送，增加10 kV母线低电压动作判据。当110 kV系统进线故障或失压时，只有10 kV母线低电压也动作，才能正确动作出口跳闸，但要求跳故障电源线路断路器的同时，也应跳开国祯热电厂小电源，然后经延时进行备用电源断路器的自动投入。110 kV河西变电所恢复正常运行时，国祯热电厂小电源进线由电厂侧再进行准同期合闸，从而解决110 kV备用电源自投装置不正确动作或非同期重合闸的问题。

3.2 方案确定

通过上述分析论证，方案一：由于河西变电所备用电源自投保护为CSB21A型保护，不具备功率方向判别和导引线保护功能，不能适应系统功率受电或输送的转换。只有另外增加功率方向保护或引线保护。需增加新设备，加大资金投入，保护实现需要相互之间的配合，实施起来较为困难。方案二：保护容易实现配合，但要改变国祯热电厂电源出线问题和牺牲发电机的部分出力，致使国祯热电厂的发电功率输送不出去。方案三：只是对装置跳闸出口回路进行改造，并增加10kV母线低电压动作判据，保护之间的配合容易实现，现场实施也较容易，不需要改变国祯热电厂电源出线问题和牺牲发电机的部分出力，能较好地适应系统受电或输送的转换，从而容易实现该保护的完整性和动作正确可靠性。通过多方面的论证，决定采用第三方案加以实施。为此解决了110 kV河西变电所备用电源自投装置不能正确动作的难题，确保了备用电源自投装置的安装质量和正确完整性。