站用变系统缺陷分析及改进

作者分析了110kV清林变电站站用变系统在运行中存在的越级跳闸造成全站失去站用电的问题，提出加装互感器、保护、压板的改进措施，从而保证了站用变系统的可靠运行。

2011年6月10日18时49分，110kV清林变电站#1站用变高压侧过流Ⅱ段保护动作，跳开#1站用变变高开关，6秒后，交流380V备自投动作，#1站用变负荷转#2站用变供，2秒后，#2站用变高压侧过流Ⅱ段保护动作，跳开#2站用变变高开关。清林站全站失去站用电，严重威胁电网和设备的安全运行。

1 110kV清林站站用变系统简介

110kV清林站的站用变系统（图1）由两台10kV站用变压器组成，容量均为200kVA，分别挂在10kVⅠ段母线和ⅡB段母线上。站用变变低380V侧采用单母线分段接线方式。全站的主变冷却器电源、有载调压电源、充电机电源、交流屏电源、消防泵电源等重要负荷均设双电源，分别从两段母线供电。照明、风机、空调、检修电源等一般负荷是一个电源，负荷均匀分配在两段母线上。

正常状态下两台站用变各带一段母线，当任何一台变压器故障或检修，本段负荷通过备自投装置ATS自动投切至另一台站用变。

事件发生前，清林站站用电系统运行情况是:ST1、ST2、1QF、2QF、3QF、4QF为合位，1ATS切在1QF位置，2ATS切在4QF位置，380V 1M由#1站用变供电，380V 2M由#2站用变供电。

图1 清林站站用变系统图

2 问题分析

经现场检查，清林站站用变跳闸是由室内空调故障引起的，即故障点在380V支路上（如图1）。但380V支路故障引起站用变高压开关ST1跳闸，380V备自投1ATS动作后投至另外一台站用变，故障点未解除，导致另外一台站用变高压开关ST2跳闸。

380V支路故障正确应该跳开离故障点最近的380V支路开关1QF1。若1QF1无法跳开，次之跳变低进线开关1QF。但此次1QF1、1QF都未跳开，直接越级跳开了站用变变高开关ST1。而此时故障点未分离，备自投不应动作。因此，存在两个问题，低压分支开关与站用变变低开关、变高开关的整定配合问题，低压备自投的闭锁问题。

分析站用变系统的保护配置情况，发现对站用变系统的不平衡电流、单相接地故障，站用电系统缺乏零序保护。对于站用变系统的相间故障，站用变变高配置了速断和过流保护，站用电系统支路开关配置了定时限和反时限过流保护，其它各级支路开关配置了反时限过流保护。

站用电系统支路开关的定时限保护特性为额定电流的8倍，无法与站用变的过流保护配合。站用电系统的反时限保护与站用变过流保护之间在整定上难以实现严格的级差配合，容易造成保护失去选择性。

站用电支路开关在站用电系统故障时未跳闸，也未能闭锁380V备自投，发现未有保护实现闭锁380V备自投。

3 解决对策

3.1 加装互感器、保护、压板

在站用变变低侧加装A相、C相电流互感器和零序电流互感器，加装过流定时限保护和零序保护，加装保护动作出口跳站用电支路开关控制压板。

3.2 整定配合问题

站用变系统加装的过流定时限和零序过流保护，解决了站用变保护、站用电母线保护、站用电支路保护的开关级差配置问题，实现了三级开关定时限保护功能。

3.3 备自投闭锁问题

正常供电方式时，#1站用变带380V 1M，#2站用变带380V 2M。当380V 1M及支路侧发生单相接地、相间短路等故障时，由保护动作出口同时断开两个站用电支路开关1QF、2QF，实现闭锁380V备自投。

站用变检修需带路供电时，如#2站用变检修，#1站用变同时带380V 1M、2M。当380V母线及支路侧发生单相接地、相间短路等故障时，由保护动作出口同时断开由#1站用变供电的两个支路开关1QF、3QF。

保护动作出口同时断开主备供站用电支路开关以实现闭锁380V备自投，通过设置控制压板来实现。

4 结束语

变电站站用变系统是保证变电站安全可靠运行的一个重要环节。一旦站用电系统出现问题，将直接影响变电站直流供电系统的稳定性及五防等系统的正常工作，也将直接或间接地影响变电站安全稳定运行，严重时会扩大事故范围，造成故障停电，后果相当严重，但往往被我们忽视。

以后我们要从设备与技术管理两方面，将站用变保护和站用电系统作为一个有机整体进行技术研究和专业管理，来保证电力系统的安全运行。

本文编自《电气技术》，作者为王颖。

来源：电气技术