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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2009/5/22 11:16:09
[摘 要] 旁路转供是变电站的一种非正常情况下的运行方式，本文以详实的案例分析了旁路转供操作中应该注意的问题。
[关键词]旁路转供 环流 倒闸操作 等电位
1. 案例1 某110kV变电站，有两台110kV主变，均为31500kVA，110kV侧有两条进线，单母分段接线，中低压侧均为单母线分段带旁路接线，电气主接线示意图如图1所示。现对#2B停电检修，全站负荷由#1B供电。同时对10kV线路进行逐一旁路转供。因10kV新冠II回108断路器停电进行自动化改造。新冠区负荷由I回118和II回108一主一备方式供电，在对108进行综自改造时118为主供运行，108带空线路运行，分段114电流约800A左右。
图1：某110kV变电站部分接线示意图
根据工作申请调度下达的调度命令为：用122旁路转供108。变电运行人员填写的操作票操作顺序如下：
①用旁路122断路器对旁路母线进行充电； ②旁路母线充电正常后，合上新冠II回1084旁路刀闸，准备并供；
③合上旁路122断路器，通过108、122并供新冠II回负荷；
④断开新冠II回108断路器，实现旁路转供；
⑤拉开1083、1081隔离刀闸，完成旁路转供操作。
当变电站值班人员操作到第④步时，值班人员发现：108、122并供时，电流表指示分别有30A左右的电流，断开108后，122、108电流指示均为0。电流表均为传统指针式电流表，不具方向性。而122转供前，108有60A左右的电流。值班人员向调度汇报后，调度要求继保人员紧急查明原因。此时线路处在转供状态，1083、1081未拉开，但108、122电流表指示均为零。
继保人员检查微机继保装置及计量表计，发现均没有电流及功率指示。用钳型电流表检查保护、计量、测量、表计等回路各段均无电流指示。另据继保人员对近日108负荷报表调阅，发现108负荷一直为0，值班员对此解释为“抄报表时没有108负荷，但转供前确实有”。
继保人员报告调度“经检查，回路及表计正常”后，调度命令再将108合上“并供”。108合上后，122、108电流又都有30A。调度命令将122断开，恢复操作前状态，由108单独供，此时，两块电流表指示都为0了。此间，操作的每一步，继保人员都用钳型电流表检查各电流回路，结果为钳型电流表、保护装置、电能表、遥测、电流表等反映均一致。
调度命令将122停电进行检查，对CT进行高压试验、变比、大电流试验均正常，确证一次设备、二次回路均没有问题。在此期间108电流表指示一直为0，但对侧新冠区用电正常。汇报调度后，调度命令再用122转供108，结果仍然是并供时均有电流，断开任意开关时电流表就同时降为0。此时调度才落实到108新冠I回的用户侧断路器在断开位置，负荷由118新冠II回供电。 至此，对此次操作中发现的“问题”为“并联”电流问题。因108本来就只是带着一条空线路，新冠区负荷由新冠I回118送出。10kVII段由于#2主变停电，其电力只能由#1主变经过分段开关114提供。“并供”时，相当于在I、II段间增加了一台分段开关，电流通过1081、108、1083、1084、1223、122、1221与分段114形成并联回路由I段向II段供电。因此，从电流表上看，108和122的电流大小是相等的，但方向肯定是相反的。具体值与1081、108、1083、1084、1223、122、1221回路的回路电阻同114分段回路的回路电阻比值有关。
图2：旁路转供时的等效电路图
另外，以上操作之所以没有像我们预想的那样通过108和122实现对新冠II回线路的“并供”，而是通过108、旁路刀闸、122与分段支路形成“并联”，是因为新冠II回本身是空线路，近似于开路，从而形成一个简单的并联回路，如图2所示。总结问题的原因是：
①调度人员对电网运行方式的不熟悉，以致作出用旁路转供一条空线路的多余的操作，并且对于变电站在改造期间特殊的运行方式没有足够的认识，缺乏必要的事故预想，发现“问题”后也没有积极调查了解电网负荷供电情况，而是把问题局限于设备和回路上。
②变电值班人员对本站运行方式同样不熟悉，甚至对108是带一条空线路也不知道，并且对调令没有进行必要的把关，仅限于对调令的无条件执行，操作过程也极不规范和细致，对旁代前后分段开关、被代线路、旁路的负荷值均没有作任何形式的记录，使判断问题时数据不足。
③继电保护人员对现象缺乏综合的判断，仅依赖于值班员提供的单一数据，虽然对“转供前有60A电流”的信息有过怀疑，并翻查过报表，但对报表中108负荷一直为0这一重要信息没有进行深入分析，并且对值班员“抄报表时没有108负荷，但转供前确实有”的矛盾的解释没有与调度积极沟通核实。
3.案例2
电气主接线示意图如图1所示，#2主变停电，#1主变运行，II母上没有电源，由I母通过分段114供电；114、108、122的TA变比分别为2000/5、150/5、600/5；108保护配置为过流I段210A、0s，过流II段180A、0.5sS，过流III段150A、1s；122的保护为转供108的定值：过流I段210A、方向指向线路、0.5s，过流II段180A、、方向指向线路、1s，过流III段150A、1.5s。运行方式为：122旁路转供108。
现需要对旁路转供的108线路恢复原方式送电。操作前，114、108电流指示分别为1000A、70A左右，负荷较为稳定。变电运行人员填写的操作票操作如下：
①解除安措；
②合上1081、1083隔离刀闸，108由冷备转为热备；
③合上新冠II回108断路器，通过108、118“并供”新冠II回负荷；
④断开旁路122断路器；
⑤断开1221、1223隔离刀闸，旁路由转供转冷备操作完毕。
当操作到步骤③时，108断路器合上后，其过流I段出口（9.7A 0s），将108断路器跳开，122过流III段启动未出口。 通过案例1的分析已经知道，实际在合上108断路器后，并不是通过108、122实现对新冠II回线路的“并供”，而是通过1081、108、1083、1084、1223、1222、1221与分段并联对II段进行供电。其等效电路如图3所示。
图3：旁路转供时的等效电路图
此时，通过108的电流既包括原先70A的负荷电流，又有通过上述并联回路向II段进行供电的221A电流，其值远远超过了108过流I段的定值，因此，保护出口属正确动作。短时退出108保护后，122由旁路转供转冷备用操作成功。如果操作人员按照操作规程操作，合上108时，分段开关114的电流指示明显减小。
将图3 R1、R3、R5形成的星型进行Y→Δ转换，转换等效图如图4所示。
图4图3等效电路图化简
图4中Rab1、Rad1、Rbd1分别为：
假设通过b点的电流为Ib，I2、I4可以计算，则从图4不难得出：
图1中108断路器的回路阻抗与分段回路阻抗的比值小于新冠II回负荷阻抗与II段母线的负荷阻抗比值时，上述特殊方式下的旁路转供就不可能形成被代线路断路器和旁路断路器对被代线路的“并供”，而是通过被代线路及其旁路刀闸、旁路与分段形成“并联”对II段母线供电。从图3中看，就是经过R3的电流实际流向是由b点流向c点。只有R4比R5小R2/R1倍时，经过R3的电流实际流向才会由c点流向b点,即只有当被代线路负荷阻抗R4比II段母线上所有负荷的综合阻抗R5小R2/R1倍时，旁路才会在带路操作中被代线路旁路刀闸合上时向被代线路送电。而当关系式（7）变为相等关系时，旁路断路器没有电流通过。
因为R1、R2均为接触电阻，较难获得其真实值，具有不确定性，会造成理论分析与实际会有一定的偏差和不确定性。因此，要尽量避免这种转供操作，必须转供时也需要进行相应的安全分析，采取必要的安全措施。
4.结束语 旁路转供操作除上述提及的“并联”问题，还有等电位操作需要取下旁路及分段断路器操作保险以及操作刀闸的果断性等问题。只要善于思考、分析和总结，每一步操作前多想一下是否存在安全隐患，就可以避免很多事故发生。
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