110kV两线两变扩大内桥接线方式智能保护的配置

林海源 陈雯

（国网福州供电公司，福建 福州 350009）

摘要：扩大内桥接线由于其可靠性高、经济效益好等优点，已被广泛使用。而随着智能变电站技术的成熟，新上变电站基本都是智能变电站，其在保护配置方面与常规变电站有较大区别。因此，现着重介绍智能变电站扩大内桥接线方式下保护的配置与实现方法。

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关键词 ：智能变电站；扩大内桥；保护配置

0引言

随着智能变电站技术的成熟，智能变电站的建设也取得了飞速发展，新上的变电站已基本是智能变电站。而在电网的终端变电站中，扩大内桥接线作为一种可靠性高、经济效益好的电气主接线方式得到了广泛应用。通常变电站是按两进线三主变远期接线方式规划，但多数变电站一般前期只上两台主变。

图1所示为两进线两主变的扩大内桥接线的典型接线方式。由于其具有特殊性，在主变保护的配置以及备自投的实现方面有许多需要特别注意的地方。以下就着重介绍主变保护的配置及备自投的实现。

1智能变电站保护的配置

有别于常规110 kV变电站的单套保护配置，110 kV智能变电站为保证可靠性主变保护采用双重化配置，内桥一、内桥二、备自投保护采用单套设计。

如图1所示的两线两变接线，为实现主变保护的双重化配置，进线一、进线二、内桥一、内桥二均配置两台完全独立的合并单元智能终端一体装置。两台合并单元智能终端分别采集保护1、保护2的电流，另外母线间隔配置两套母线合并单元分别采集三段母线的二次电压，然后通过虚端子连线一起接入主变保护，低压侧也是如此配置，此处不做介绍。110 kV开关一般只有一路控制电源，因此在出口回路的配置上，将两套智能终端的出口回路进行并联接入控制回路，从而实现任何一台保护动作均能出口跳闸。

2主变保护常规配置存在的问题与解决方案

2.1死区问题

如图1所示的两线两变扩大内桥接线，按常规配置#1主变保护应该接入进线一、内桥一的CT回路，#3主变保护应该接入进线二、靠近#3主变的内桥二的CT回路。但这种接法存在如下问题：110 kV变电站通常未配置母线保护，而#1主变保护范围只到内桥一，#3主变保护保护范围只到内桥二，如果是内桥一、内桥二之间的Ⅱ段母线发生故障，由于故障点处在两台主变差动保护范围之外，将失去保护从而扩大停电范围。

因此，针对这种特殊接线方式保护死区的解决方案是：扩大其中一台主变保护的保护范围，即将其中一台主变保护的接入电流改为靠近另一台主变的那个内桥。如接入#1主变保护的电流不变，接入#3主变保护的电流由内桥二、进线二改为内桥一、进线二的电流，这样#3主变保护的保护范围就扩大到内桥一，包含Ⅱ段母线。当然，相应的#3主变保护的出口回路也应该由跳内桥二开关改为跳内桥一开关。

2.2极性问题

常规变电站CT绕组的数量必须能满足需要接入保护数量的要求，而智能变电站由于一个合并单元采集的CT电流可以提供给多个保护装置使用，通常CT保护绕组只配置两组，分别给两台合并单元使用。

对图1所示的两线两变接线，内桥一合并单元采集的内桥一的二次电流，既要接入#1主变保护又要接入#3主变保护，而且接入#1主变保护和#3主变保护的电流必须相反。因为，如果电流是从Ⅰ段母线流向Ⅲ段母线，则对#1主变保护来说内桥一的电流是流出主变，而对#3主变保护来说内桥一的电流是流进主变，所以接入两台主变保护的电流必须是反向，才能反映实际的电流情况。但内桥一的合并单元提供的电流却只能是同一个数值，针对这种情况的解决方案有两种：第一种是将合并单元的电流虚端子连至保护负极性端的电流虚端子，通过虚端子连线进行极性取反；第二种是按正常虚端子连线，在保护定值中改极性，通过定值来取反。

3备自投的实现

为了尽可能地保证供电，110 kV扩大内桥备自投通常设置4种自投方式：（1） 内桥一3DL自投；（2） 内桥二4DL自投；（3） 进线一1DL自投；（4） 进线二2DL自投。

3.1内桥一3DL（内桥二4DL）自投

充电条件：（1） 1DL、2DL、4DL（3DL）合位，3DL（4DL）分位；（2） Ⅰ母有压、Ⅲ母有压；（3） 经10 s后充电完成。

放电条件：（1） 3DL（4DL）在合位；（2） 手跳1DL、2DL或4DL（3DL）；（3） 有#1主变故障开入；（4） 有#3主变故障开入时，保持此开入20 s，20 s后4DL仍在合位，则放电。

动作逻辑：（1） Ⅰ母（Ⅲ母）无压，进线一

（进线二）无流，Ⅲ母（Ⅰ母）有压，则经延时T2跳开1DL（2DL），确认1DL（2DL）跳开后且无#1主变（#3主变）故障开入时，经延时T6合上3DL（4DL）。（2） Ⅲ母（Ⅰ母）无压，进线二（进线一）无流，Ⅰ母（Ⅲ母）有压，则经延时T1跳开2DL（1DL）；无#3主变（#1主变）故障开入时，确认2DL（1DL）跳开后经延时T6合上4DL（3DL）；有#3主变（#1主变）故障开入时，逻辑中保持此开入20 s，在此期间，等待4DL（3DL）的跳闸位置，4DL（3DL）在分位，经延时T6合上4DL（3DL）。

3.2进线1DL（2DL）自投

充电条件：（1） Ⅰ、Ⅲ母有压；（2） 2DL（1DL）、3DL、4DL合位，1DL（2DL）在分位；（3） 经10 s后充电完成。

放电条件：（1） 1DL（2DL）在合位；（2） 手跳2DL（1DL）、3DL、4DL；（3） 有#1主变故障开入；（4） 有#3主变故障开入时，保持此开入20 s，20 s后4DL还不是分位，就放电；（5） 检线路有压控制字投入，线路UL1无压延时60 s放电。

动作逻辑：Ⅰ母、Ⅲ母均无压且进线二（进线一）无流，线路UL1（UL2）电压大于有压定值Udz3（检线路有压控制字投入）时，经延时T2跳开2DL（1DL）；无#3主变（#1主变）故障开入时，确认2DL（1DL）跳开后，线路UL1（UL2）电压大于有压定值Udz3（检线路有压控制字投入）时，经延时T3合上1DL（2DL）；有#3主变（#1主变）故障开入时，逻辑中保持此开入20 s，在此期间，等待4DL（3DL）的跳闸位置，4DL（3DL）在分位，线路UL1（UL2）电压大于有压定值Udz3（检线路有压控制字投入），经延时T3合上1DL（2DL）。

4结语

扩大内桥接线可靠性高、应用广泛，但由于接线的特殊性，对保护的配置要求比较复杂，特别是对于智能变电站，因此应针对可能出现的情况分析保护配置策略。

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参考文献］

［1］汤大海，杨合民，刘春江，等.一种自适应的扩大内桥备自投装置［J］.电力系统自动化，2009，33（15）：107?111.

［2］张健康，粟小华，胡勇，等.智能变电站保护用电流互感器配置问题及解决措施［J］.电力系统保护与控制，2014，42（7）：140?145.

收稿日期：2015?08?06

作者简介：林海源（1981—），男，福建莆田人，高级技师，高级工程师，从事继电保护工作。

陈雯（1984—），女，福建福州人，技师，工程师，从事变电运行和调度工作。