浅谈变电站旁路代供10 kV线路的两种方式

张成

（云南电网有限责任公司玉溪供电局，云南 玉溪 653100）

0 前言

保护装置升级改造等工作[1]。旁路代供10 kV线路的方式可分为不停电代供和短时停电代供。所谓不停电代供，是指将被代供间隔和旁路间隔合环后共同对被代供线路供电，然后再将被代供间隔停电（转为冷备用或检修），由旁路进行单供的方式；不停电代供又分为同一段母线上代供和不同段母线上代供两种情况。所谓短时停电代供是指先将被代供线路短时停电后再用旁路迅速进行代供的方式；位于不同段母线的旁路代供才需要短时停电代供这种方式。

1 不停电方式的旁路代供

旁路代供是一种保证连续供电的倒闸操作方法，通过旁路代供可以做到被代供线路不停电或短时停电以完成被代供间隔的缺陷处理、

1.1 不停电代供的主要操作

不停电代供主要操作步骤如图1所示，其中，调整旁路断路器定值区的目的是防止代供后，保护定值不匹配，造成保护动作跳闸事故[2]。

图1 不停电代供主要操作步骤图

投入旁路断路器保护且退出旁路断路器重合闸是为了试充旁路母线有故障时，保护跳开旁路断路器后不进行重合，不会对故障旁路母线造成二次冲击[2]。对旁路母线进行试充，是为了检验旁路母线的良好性，只有旁母状态良好方能进行下一步。之所以最后用旁路断路器合环，而不是用被代供间隔旁母侧隔离开关，是因为用隔离开关合环必须保证绝对的等电位操作，否则将产生电弧；而用断路器可以灭弧，更加安全[3]。另外，还有一步重要的操作是检查负荷分配正常。如果旁路负荷分配过低，很可能是因为旁母侧隔离开关的接触电阻过大；一旦单独代供后可能烧坏隔离开关触头，严重时甚至会引发事故[4-5]。

1.2 同一段母线上的不停电代供

图2 为某变电站10 kV正常运行方式的部分，10 kV水泥厂、火车站、炼铁厂、轧钢厂断路器处于运行状态，10 kV旁路断路器在热备用状态，10 kV分段断路器在热备用状态。若要代供10 kV炼铁厂线路，由于炼铁厂断路器与旁路断路器共同位于10 kVⅡ段母线上，旁路代供时采用不停电代供方式，具体的代供步骤如下：①调整旁路断路器保护定值区与被代供断路器一致；②投入旁路断路器保护；③退出旁路断路器重合闸；④合上旁路断路器对旁母试充电；⑤试充电正常后，断开旁路断路器；⑥合上被代供线路旁母侧隔离开关；⑦合上旁路断路器进行合环；如图3所示，此时，旁路断路器和被代供断路器共同对被代供线供电。⑧检查负荷分配正常。⑨退出被代供断路器重合闸，投入旁路断路器重合闸。⑩将被代供断路器转冷备用或检修。此时，被代供线路（炼铁厂线）已由旁路断路器进行代供。

图2 某变电站10 kV部分正常运行方式

图3 旁路代供不停电代供步骤图

1.3 不同段母线上的不停电代供

进行旁路断路器代供操作时，原则上旁路断路器应与被代供断路器在同一段母线上，若旁路断路器与被代线路断路器不在同一段母线上时，应检查分段断路器确在合闸位置[6]。

不同段母线上的旁路代供前，应将10 kV分段012断路器由热备用转运行。之所以要求10 kV分段012断路器在代供操作时保持运行状态，是因为不停电的旁路代供时要求合环代供后（如图4所示）方可将被代供间隔转为冷备用或检修，合环后可以保证将被代供间隔停电而被代供线路不停电，且能实现等电位操作，即使被代供断路器断开时处于“假分”状态，拉开被代供断路器两侧隔离开关时也是等电位操作，不会造成带负荷拉开隔离开关，极大地保证了运行人员的人身安全、变电设备的安全以及电网的安全运行[7]。具体代供步骤类似同一段母线上的不停电代供，不再赘述。

图4 不停电的旁路代供

2 短时停电方式的旁路代供

2.1 短时停电代供的主要操作

短时停电代供的主要步骤如图5所示。其中，先将被代供断路器转为热备用，最后才转为冷备用或检修；是为了缩短停电时间，快速将旁路断路器合闸进行代供。

图5 短时停电代供主要步骤图

2.2 不同段母线上的短时停电代供

目前，110 kV变电站大多采用内桥接线方式，某变电站正常运行方式如图6所示。进行不同段母线上的旁路代供时，要求10 kV分段断路器保持运行状态以实现合环等电位操作，但10 kV分段断路器转为运行必然造成两台变压器低压侧并列运行，而变压器低压侧并列运行之前，需先将变压器高压侧并列，否则将因不满足电磁环网，使得潮流转移至并列运行的变压器低压侧，系统无功功率损耗大增、电压下降，可能导致两侧系统失去暂态稳定，发生电压崩溃甚至功角失稳问题[8]；但有时并不允许上一级电网并列运行，导致变压器低压侧不得并列运行，使得旁路代供时就无法使用正常的不停电代供方式进行[9-10]。

图6 某变电站正常运行方式

此种情况下，进行旁路代供时需采用“短时停电”的方式进行旁路代供，即先将被代供线路停电后用旁路快速进行代供。参照图2正常运行方式，同样代供10 kV水泥厂线路时，具体步骤如下：①-⑥（同不停电代供步骤一致）；⑦断开被代供断路器；⑧合上旁路断路器；此时，被代供线路已由旁路断路器进行单供；⑨投入旁路断路器重合闸；⑩将被代供断路器转冷备用或检修。

3 代供时易发事故及处理措施

3.1 误将两台主变低压侧并列

不同段母线上的不停电代供前，要求先合上10 kV分段断路器将两段母线并列。否则，在不停电进行代供时，将造成①擅自通过旁路母线将两台主变低压侧并列，产生严重后果；②被代供断路器由热备用转冷备用拉开隔离开关时，若断路器在“假分”状态，将因不满足等电位条件拉开隔离开关，对设备、人身造成极大的威胁。

处理措施：在与旁路断路器位于不同母线上的10 kV线路旁母侧隔离开关的五防合闸逻辑中，加入10 kV分段012断路器的状态判据；即增加“012合位”作为旁母侧隔离开关合闸“与”逻辑的一个条件，分段断路器在合闸状态时，才能打开旁母侧隔离开关的五防锁进行旁路代供操作。

3.2 被代供线路过流保护误动

2004年如皋变电站检修完35 kV侧出线断路器后,在由旁路代供运行方式恢复到正常供电方式时所进行的倒闸操作过程中,根据不停电原则,在倒闸操作过程中会形成环网；此时若被代供线路负荷远小于另一段母线负荷,则必然出现负荷转供现象,致使流经被代供断路器的电流远大于正常情况下该线路可能出现的最大负荷电流,造成被代供断路器过流保护误动[11]。如皋变电站35 kV部分为单母分段接线，同样这种误动事故也可能会发生在10 kV部分的旁路代供中。

处理措施：①充分考虑代供过程中的运行方式，合理对线路断路器的保护定值进行整定计算；②如果受到灵敏度的限制,不能提高保护定值,可以考虑在倒闸操作过程中,先退出被代供断路器过流保护,待恢复原方式运行后,再把过流保护投入运行[11]。

4 结束语

对于10 kV部分有旁路母线的变电站，具体选择何种方式进行旁路代供10 kV线路，取决于调度方式组选择哪种电网运行方式，根据运行方式正确地选择合适的旁路代供方式，可以做到不停电或短时停电开展检修、保护装置升级改造等工作，大大提高了电网的供电可靠性；但是，旁路代供的操作方法也是一种相对复杂的变电运行操作方法，不仅要考虑到电网运行方式的问题，还要研究继电保护是否匹配[12]，所以我们要扎实掌握这种方法，在保证人员安全的同时，更好地运用于变电运行的日常工作中。