3.3调整继电保护运行方式
由以上分析可知,变电站110kV母线分列运行时采用分段备自投方式存在全站失压风险的原因在于110kV分段开关自身的继电保护跳闸功能被退出,以防止保护不正确动作;旧的110kV备自投装置不具备分段开关后加速跳闸功能。然而实际上,当110kV母线分列运行时,分段开关在分位,此时即使投入分段开关保护跳闸功能也不会造成保护误动;而投入该功能后,一旦分段备自投动作合闸于故障,分段开关的保护又可先于线路的后备保护动作将其跳开,防止越级跳闸和全站失压。由此可见,可通过调整继电保护运行方式来解决传统分段备自投中分段开关合闸于故障时无法及时切除的问题。
(1)在母线并列运行时退出分段开关保护跳闸出口,以防止分段开关正常运行时保护误动。此时若发生单线路故障,另一条电源可对两条母线供电;若同时发生两条电源线路故障,则可通过传统进线备自投恢复供电。
(2)在母线分列运行时投入分段开关保护跳闸出口,同时投入传统分段备自投功能。当分段备自投动作合闸于母线故障时可通过分段开关自身的保护使其先于线路后备保护动作,防止全站失压。
这种方法无需对保护装置软硬件及外部回路做任何改动,只需根据系统实际运行方式投退相关保护即可,不会增加额外资金成本,且实施周期短、可操作性强,但在一定程度上加大了操作量和二次设备操作风险。
3. 4各种措施的优劣分析
(1)对进线备自投装置进行技改,能保证系统安全稳定可靠运行,应优先考虑该方案,但缺点是对分段开关增加后加速跳闸功能需更换现有备自投装置,改造周期较长、资金需求较大。
(2)改造备自投装置外部回路,能实现特定条件的备自投功能。改造时只需改动硬件部分,改造难度较小,但对于新的保护逻辑,需进行人网检测等技术认证,实施周期长且并不能从根本上解决问题。
(3)调整继电保护运行方式,是在不进行二次技改情况下实施的。这种方法无需改造成本,实施方便,但缺点在于加大了操作量和二次设备操作风险。
综上分析,对于早期建设的变电站,应尽快通过技改项目对备自投装置进行升级改造,使其具备分段开关后加速跳闸功能,从而使110kV母线在分列运行方式下能正常投入备自投装置的分段自投功能。在对现有备自投装置实施改造前,可调整继电保护运行方式,即在母线并列运行时退出分段开关的保护跳闸功能,防止分段开关误动,在备自投方式上采用进线备自投,而在母线分列运行时在备自投方式上采用分段备自投,同时投入分段开关的保护跳闸功能,以防止分段开关合闸于故障无法快速切除导致越级跳闸和全站失压。
4 结束语
对于备自投装置不具备分段开关后加速跳闸功能的变电站,当110kV母线分列运行时若采用分段备自投功能,则会存在事故情况下停电范围扩大,导致全站失压的风险,而若不采用分段备自投功能,则会导致该站完全失去备用电源自投的可能。本文针对该问题,提出了备自投装置技改、使用强制进线备自投功能、调整继电保护运行方式等方法,并对这些方法的具体实施步骤及其优劣性进行了分析。结果表明,对旧备自投装置进行升级改造,使其具备分段开关后加速跳闸功能并正常投入其分段备自投功能是解决该问题的根本方法,但改造周期较长、资金需求较大;在对备自投装置实施改造前可调整继电保护的运行方式,即当110kV母线并列运行时退出分段开关自身的保护跳闸功能而当110kV母线分列运行时将其投入,这样备自投装置的分段备自投功能可正常使用并长期投入,既保证了系统正常运行时保护装置不会误动,又避免了事故情况下故障范围扩大;由于改造备自投装置外部二次回路方式在110kV母线分列运行时仍采用进线备自投方式,只能解决两条电源进线失电的极端情况下的备用电源自投问题,而对更常见的单一电源线路故障跳闸情况无能为力,因此其经济性、实用性均不及直接调整继电保护运行方式。