一台半断路器主接线的运行实践

维普资讯 http://www.cqvip.com 孙钟顺　（渭河发电有限公司，陕西成阳７１２０８５）　摘要：大型发电厂和重要的变电站都普遍采用一台半断路器的主接线，尽管人们对这种接线方式所具有的高　度可靠性和操作的便易性已有共识，但在运行中遇到断路器故障、元件引起跳闸和母线停运等变异工况时，潜在　的连切元件等威胁安全运行的一些复杂问题就可能显现出来。通过分析和总结发生过的事例，充分地认识并梳理　这些问题．对灵活地运用一台半断路器接线特点，合理安排运行方式，有效地防范和正确处理事故是很必要的。　关键词：电气主接线：一台半断路器；运行方式　中图分类号：ＴＭ５６１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—７５９８（２００７）０６－００２３－０３　０　引言　１　一台半断路器接线的母线　发电厂和变电站的电气主接线是连接电厂与　１．１母线的特点　电网、电网与用户的重要枢纽，也是保证电力系统　一台半断路器接线（见图１）中的母线与双母线　安全稳定运行的重要环节。在常见的几种电气主接　接线中的母线相比，有很大的不同。其一，它没有显　线形式中，一台半断路器接线具有高度的可靠性、　著的汇集和分配电能的功能，只是连通各串的断路　方式的灵活性和操作的便易性，在电力系统中已经　器形成多环的供电通道；其二，一台半断路器接线　占据了重要位置。目前，包括三峡在内的大型电站　中的两条母线相互独立，互不影响，没有双母接线　和一些重要的变电站都普遍采用一台半断路器的　的固定与非固定联接方式之分，减少了一次和二次　电气主接线。　之间方式对应的复杂性；其三。运行中一台半断路　一台半断路器接线在断路器全运行的标准方　器接线的母线可随时陕捷停运，甚至两条母线均停　式下，抵御事故的能力是很强的。但是在实际运行　也能保证发变组和线路的运行，基本上不存在全站　中会遇到接入元件引起的跳闸、母线停运、断路器　失电的可能。双母接线的母线停运要经过烦琐的接　拒动和故障检修等问题。这些问题的复杂性和一台　入元件的转移操作．母线跳闸就失去了“半壁江　半断路器接线潜在的连切元件等变化性的问题有　山”。两条母线均停就意味着全站失电。　时就显现出来．如果经验不足。没有把超前的认识　体现在严谨的操作程序和细致的事故防范中就难　以有效地避免事故发生，甚至造成设备损坏。尤其　ｆ　ｌ　Ｉ　是发电厂的升压站，由于其自身的特点．出现故障　的几率要大于变电站，一台半断路器接线的发电厂　因断路器的故障造成主设备严重损坏并对电力系　统造成影响的事故不止发生了一次。因此有必要结　合实际对一台半断路器接线进行全面的分析和梳　【　．　｝　｝【　白　．　　●Ｉ　理。以便更有效地发挥这种主接线方式的优越性，　保证电力系统安全稳定地运行。　图１　一台半断路器典型接线　收稿日期：２００７—０５—０８　作者简介：孙钟顺（１９５７一），男，山东枣庄人，高级工程师，从事发电厂技术管理工作。　试　验　与　分　析　囊　逛；禽　囱　ｊ＼萋鼍　ｔ　磐　毫零；　。。　，　　一维普资讯 http://www.cqvip.com 验与分析　一　∞Ｈｌ＜＞ｚ＜ＬＪ　ｍｚ×一　１＿２母线的防御功能　时，要注意考虑接于同串中的线路跳闸连切发变组　后带来的问题：１）这时实际上是发变组解列出口快　速甩负荷至带厂用电运行的ＦＣＢ（Ｆａｓｔ　Ｃｕｔ　Ｂａｃｋ）工　况。由于转速的飞升，励磁调节装置的惯性，有可能　台半断路器接线的母线停运不影响接入元件　正常运行的特点，使母线在运行中常常起到限制事　一故扩大的屏障作用。在发电机并网、线路充电以及　实现线路重合闸等有风险的操作时，首先操作母线　侧断路器，如果遇到短路故障且断路器拒分时，就可　以利用失灵启动母差保护限制事故扩大。另外在发　电机解列操作时，如果发生母线侧断路器拒动，也可　发生瞬间发电机过电压。因此在断路器检修期间应　考虑同串中的发电机无功不宜带得太高；２）发变　组被连切后带自身厂用电运行时已成孤立系统，要　注意调整频率和电压的稳定，需要进行厂用电切换　以利用停运母线的方法对故障断路器进行快速隔　离。某电厂曾几次出现在发电机停机解列时出口断　路器因内部拉杆断裂等问题导致一相拒分、失灵保　护未达到启动条件的事故。由于对这种事故有防范　准备并执行了操作时先断开中间断路器，确认三相　电流回零后再断开母线侧断路器的程序规定，对遇　到的中间断路器一相拒分时，从容地进行了处理，而　对母线侧断路器一相拒分时。则迅速停运母线进行　隔离。事后抽发电机转子进行检查，未发现设备有　明显损坏迹象。因此对一台半断路器接线注意把握　背靠母线进行一些有风险的操作是必要的。　１。３母线停运的影响　在一台半断路器接线的实际运行中，母线自身　发生故障的几率极小。母差保护的可靠性也很高，母　线因此而停运的情况很少发生。但是母线需要定期　进行一些维护和清扫工作。一台半断路器接线的一　条母线停运后。实际上成为放射状的链式，突出的问　题是当靠运行母线一侧的接入元件跳闸时会造成连　切的后果。使事故扩大。就在这种一条母线停运的　情况下。甚至锅炉制粉系统的原因就诱发过这样的　事例．在机组跳闸的同时连切了接在同串中的一条　直馈线路。造成了一定影响。因此，在母线停运检修　前．既要考虑天气情况，也要考虑当时运行机组的设　备健康情况，尽量避免在运行机组的保护回路进行　工作。防止保护的误动。　２母线侧断路器停运需防范的问题　一台半断路器接线中任一台靠母线侧断路器的　停运．都会产生安全隐患，主要是同串中另一侧的接　入元件跳闸时会造成连切的问题。对于停运的断路　器是发变组侧的还是线路侧的，需防范的问题有所　不同。　２。１　发变组出线的母线侧断路器停运的影响　当发变组出线靠母线一侧的断路器停运检修　操作时必须采用联动切换法，此时严禁采用并列法　切换厂用电（由于习惯性操作发生过厂用电系统非　同期并列的问题）；３）线路跳闸发变组被连切后，要　先加运线路，发变组才能参照线路侧电压用中间断　路器进行并网操作。如果线路和检修中的断路器一　时都难以恢复而发变组又要并网时，就要拉开故障　线路的出线刀闸，并停运故障线路侧的母线，然后采　用被切发变组向该母线充电或零起升压。用其它串　的断路器进行并网操作。这种非常规的并机方法实　际就遇到过。如果没有事前的考虑很难及时ＪＪ　￣ＪＪ地　去应对。　２。２送出线路的母线侧断路器停运的影响　当输出线路靠母线侧断路器停运检修时需考　虑：１）注意将重合闸时间由母线侧断路器先重改　投至中间断路器先重；２）与出线接在同串中的发　变组跳闸连切该线路后．注意解决好发变组不并网　或不拉开发变组出线刀闸。线路不能加运的问题。　３中间断路器的问题　曾有人总结一台半断路器接线的特点为“不怕　误跳。就怕不跳”。的确，故障情况下的断路器拒动，　有着扩大事故的危险。但是母线侧断路器拒动时，可　通过失灵启动母差保护实现对故障的隔离，不影响　发变组或线路的运行。断路器拒动造成事故扩大的　问题．主要表现在起联络作用的中间断路器上，即任　一接入元件发生故障时，中间断路器的拒动就会造　成切除同串中另一正常运行元件的后果。因此应该　把防止中间断路器拒动作为重点考虑，在遇到控制　回路异常、操作气压低等可能闭锁跳闸的问题时，应　提前断开该中间断路器，防止发生故障时该断路器　拒动造成事故扩大。　中间断路器的另一个特点是能将一台半断路器　接线的所有接入元件及母线对称地进行分隔。利用　这一特点．在系统发生故障的情况下，为保护装置选　择故障区域、限制事故进一步扩大提供了条件。例　维普资讯 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如：作为发变组和主系统后备保护的阻抗保护和主　变高压侧零序保护，就可以把动作的第一时限作用　于所有中间断路器跳闸进行故障区域分隔，这与双　５　利用一台半断路器接线实现方式切机　发电厂在线路停运或检修等情况下，运行的重　载线路一旦跳闸，使负荷的输送发生转移，可能造成　运行的其它出线或系统的某些设备过载损坏的问　题。为了既保证电力系统和设备的安全又能满足系　统用电，电网调度可能被迫做出在运行线路跳闸的　同时连切运行机组的方式安排。一台半断路器接线　母接线中同样的保护第一时限作用于母联断路器跳　闸的效果是相同的。第二时限再切除故障，不至于　造成全站失电的严重后果。　４串数及交叉接线问题　为满足这种需要提供了条件。这种利用一次方式在　４．１接线串数的影响　线路跳闸的同时连切发变组的方案是通过停运断路　一台半断路器接线的优点在３串以上才能体　器来实现的，由于方案很多，安排停运哪些断路器既　现出来。两串运行时，由于母线上没有接人的元　能满足线路跳闸时连切机组的安全要求，方式上又　件，母线侧的两台断路器可等效地看成一台。因此　相对可靠一些，避免派生意外事故也是一个应该注　两串运行实际上是四角形接线方式。在这种方式　意的问题。简单稳妥的方案是把与防跳线路接在同　下。任一台断路器停运后的解环都会感到不安全。　串中的发变组靠母线侧的断路器停运，可实现该线　尤其是在汽轮机组冲动到并网的数小时暖机过程　路跳闸时连切一台发变组的目的。采用其它的一次　中，为满足控制转速的要求，必须断开发变组出线　方式切机方案时，要考虑发变组跳闸的几率往往大　的两台断路器的情况下，一旦非相邻的接人元件　于线路．注意防止发变组或非防范线路跳闸时相互　跳闸就会造成全站瓦解。一台半断路器接线两串　连切，造成意外事故并可能扩大的问题。　运行的情况，一般在电厂机组没有全部投产的过　渡期间可能遇到。　６结语　４．２交叉接线的合理性　一台半断路器接线在接人元件时将发变组分开　一台半断路器接线在实际运行中遇到的问题是　布置在各串中，并且线路和发变组的引接位置相互　多种多样的，梳理出各种情况下可能遇到的问题，有　错开，这样有利于提高运行的可靠性，在遇到连切元　利于熟练地应对和防范各类事故，更有效地发挥出　件或主接线被分割等情况时，不至于发生连切同名　一台半断路器接线的灵活性的特点，满足电力系统　元件的问题。对变电站还应注意同名线路不宜接在　安全稳定运行的需要。　同一串的问题，这不仅是防止被连切，还曾发生过接　在同一串中的两条同名一、二回线路，由于靠母线侧　参考文献　断路器停运检修，另一母线侧断路器“偷跳”时，尽管　［１】　国家电力调度通信中心．电网调度运行实用技术问答［Ｍ】．　中间断路器在运行状态，但实际已造成两条重载线　北京：中国电力出版社，２０００．　路无法输送负荷的事故。　［２】范锡普．发电厂电气部分［Ｍ】．北京：水利电力出版社，１９８７．　（责任编辑徐钊愈）　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　０ｆ　Ｍａｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　０ｎｅ－ａｎｄ－ｈａｌｆ　Ｂｒｅａｋｅｒ　—　ＳＵＮ　Ｚｈｏｎｇ—ｓｈｕｎ　（Ｗｅｉｈｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉａｎｙａｎｇ　７　１　２０８５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ　ａｄｏｐｔ　ｍａｉｎ　ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｏｎｅ－ａｎｄ—ｈａｌｆ　ｂｒｅａｋｅｒ．　Ａｌｔｈｏｕｇｈ　ｈｉｇｈ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｖｅ　ａｌｒｅａｄｙ　ｂｅｃｏｍｅ　ｐｅｏｐｌｅ’Ｓ　ｃｏｍｍｏｎ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ，　ｓｏｍｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｔｏ　ｔｈｒｅａｔｅｎ　ｓａｆｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｅ．ｇ．ｃａｓｃａｄｉｎｇ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｔｉｒｇｇｅｒｅｄ　ｂｙ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｔｉｒｐｐｉｎｇ　ｅｔｃ．，ｍａｙ　ｅｍｅｒｇｅ　ｗｈｅｎ　ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ　ｆａｕｌｔ，　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｔｒｉｐｐｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｕｔａｇｅ　ｏｆ　ｂｕｓ　ｂａｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｕｍｍａｒｙ　ｏｆ　ｆａｉｌｅｄ　ｅｘａｍｐｌｅｓ，　ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｆｕｌｌｙ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｆｏｒ　ｆｌｅｘｉｂｌｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｗｉｈｔ　ｏｎｅ—ａｎｄ－ｈａｌｆ　ｂｒｅａｋｅｒ，ａｒｒａｎｇｉｎｇ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｔｈｅｆａｕｌｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍａｉｎ　ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｏｎｅ——ａｎｄ——ｈａｌｆ　ｂｒｅａｋｅｒ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ