单母线三分段运行方式探讨

何鹏 杨智慧

1.陕西神渭管道煤炭运输有限责任公司，中国·陕西 渭南 714000

2.蒲城清洁能源化工有限责任公司，中国·陕西 渭南 714000

关键字 单母线三分段；备自投；运行方式

1 引言

公司原35kV 变电站设置两台35/6kV 变压器，35kV 和6kV 均为单母线分段，变压器分列运行方式，该运行方式简单明了、操作方便，很容易实现分段、进线的备自投。增加负荷后变电站增加一台35/6kV 变压器，35kV 系统和6kV 系统改变为单母线三分段运行方式，新增变压器作为原两台变压器的备用冷备运行，当任意一台变压器故障后投入新增变压器，保证负荷供电，论文详细介绍了单母线三分段系统运行方式和实现备自投的方式。

2 运行现状

2.1 原母线接线方式

原母线接线方式如图1 所示。

图1 原供电系统接线方式

该接线方式、运行方式简单，倒闸操作方便，35kV 为双电源进线，35kV 和6kV 母线均为单母线分段，在35kV 和6kV 母线处均设置有备自投装置，正常运行时两台35/6kV 主变压器互为热备，一台变压器故障后，另外一台变压器可作带100%负荷运行，35kV 和6kV 系统正常均为分列运行。

备自投装置分别采集两段母线电压和进线电压，并采集进线电流，Ⅰ段母线失电，在Ⅱ段母线有压的情况下，跳开I段进线断路器，合母联断路器；Ⅱ段母线失电，在Ⅰ段母线有压的情况下，跳开II 段进线断路器，合母联断路器。为防止TV 断线时备自投误动，取线路电流作为母线失压的闭锁判据[1]。

当进线综保发出故障信号时，闭锁备自投装置。当采用任意一进线带两段母线运行时，工作线路失电，在备用线路有压的情况下跳开工作进线，合备用进线；当工作电源断路器偷跳合备用电源。为防止TV 断线时备自投误动，取进线电流作为进线失压的闭锁判据，从而实现进线备投功能[2]。

2.2 新增负荷后设备运行方式

因负荷增加，新增一台35/6kV 变压器，新增35kV III 段母线和6kV III 段母线。新增负荷后设备运行方式如图2 所示。

图2 改造后供电系统接线方式

GB/T50062—2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：自动投入装置应保证在同一时间备用设备只能作为一个设备的备用，本设计按照原有1、2#主变带负荷分列运行，采用新增3 号主变给2#主变备用的运行方式，在2#主变故障后备自投装置投入3#主变；在1#主变故障后人工投入3#主变运行[3]。

正常运行方式35kV 母线III 段母线接在II 段母线上运行，6kV III 段母线接在6kV II 段运行，3 号变压器冷备用。

因本次为改造项目，造成配电室备用位置紧张，本次在新增35kV III 段母线和6kV III 段母线处均未设置电压互感器，35kV III 段母线和6kV III 段母线的电压信号采集自新增母线连接的相应母线段电压互感器（通过自动方式切换采集相应母线段的电压）。

3 备自投实现

3.1 35kV 母联备自投

备自投放电（失效）条件：35kV 第一段和第二段进线均无压、有外部闭锁信号、备自投装置保护动作、二回35kV进线中的任一回保护动作、分闸动作35kV 进线断路器失败。

备自投动作逻辑：第一段35kV 母线无压，第一回35kV进线无流，第二段35kV 母线有压，则经过2S 延时后分闸第一回路35kV 进线断路器，确认分闸后经过0.4s 延时，合闸第一段与第三段35kV 母联断路器，由第二回35kV 电源线路带全部用电。第二回35kV 电源线路失电后，备自投动作与第一回电源线路失电对等。

3.2 3#主变备自投

备自投放电（失效）条件：6kV 第一段与第三段母联断路器在合闸状态、第二段35kV 母线无压、有外部闭锁信号、备自投连接片断开、备自投装置保护动作、2 号主变6kV 侧过流保护动作、分闸动作2#主变35/6KV 断路器失败。

备自投动作逻辑：第二段6kV 母线无电压，2 号主变6kV 侧无流，第二段35kV 母线有电压，则经过2.0s 延时后分闸2 号主变35/6kV 侧断路器，确认分闸后经过0.4s 延时，合闸3 号主变35/6kV 侧断路器由3#主变带带6kV 第二段母线负荷用电，为防止TV 断线时备自投误动，取主变低压侧电流作为母线失压的闭锁判据。

4 运行分析

通过本次改造后，电气系统的运行方式具有一定局限，通过35kV 新增第III 段母线接在II 段母线上运行，实现I 段母线与III 断母线之间的备自投，若将III 段母线接在I 段上，任意一段母线失电，则通过手动方式进行切换操作。

新增3 号变压器可作为2 号变压器备用的备自投，但因该运行方式特点及变压器容量限制，6kV 母线不能实现备自投功能，当I 段母线失电时，则通过人为操作投入备用的3号变压器，待变压器送电后，由III 段母线I 段母线运行[4]。

5 结语

通过本次设备增容改造，实现了新增负荷的供电，新增3#变压器可作为1#或2#变压器的备用。同时通过备自投装置的设置，实现了35kV III 段母线接在35kV II 段母线运行方式下的母联备投和3 号变压器的备投。

本次改造因变电所空间有限，未能在新增母线上安装电压互感器，造成备自投的实现和运行方式具有一定的局限性。