Page 55 - 电力与能源2023年第一期

姚隽旸，等：10 kV 配电网自愈系统与自切系统的协作模式 49

此，本文就配电系统中自愈与自切系统的不同协 的下级 K 型站恢复供电。
作模式的优缺点进行研究，并提出改进措施。
3 两种协作模式优缺点分析与改进建议
2 自愈与自切协作模式原理与分类
这两种协作模式在结构上和运行上都可以将
自愈与自切电系图如图 1 所示。对于两种协 倒负荷这一操作步骤简单化，但是由于运行方式
作方式的研究基于图 1 中变电站与开关站的结 的不同，在保护整定和故障处理上会有很大的不

构。图 1 中，4 座变电站的 10 kV 出线分别作为 A 同，也各有其优缺点。
串和 B 串的电源，4 座 10 kV 开关的一/二段母线 3.1 两种协作模式的共同优点
分别接入 A 串和 B 串。 两种协作模式在结构和运行上都能满足钻石
型配电网双环网要求，简化了倒负荷操作，并且提
高了供电可靠性。
在迎峰度夏、迎峰度冬或者高负荷期间变压
器过负荷，基本是通过合上 K 型站站内自切并拉
开一路进线的热翻操作后，将负荷倒到别的变压
器上。这样一来不仅操作复杂，而且 K 型站变为
单电源模式，牺牲了其供电可靠性。

若采用这两种协作模式，配电双环网中任一
个变压器超过规定的负载率，都可以通过选择新
图 1 自愈与自切电系图
的开环点，重构自愈系统，减少变压器所带的 K 型
2.1 先自愈、后自切协作模式原理
站数量，使得过载变压器负载率降到规定值以下。
这种协作模式是目前上海地区主要采用的自
并且倒完负荷后仍可保持 K 型站的双电源模式，
愈与自切相配合的模式。在这种协作模式下自愈
保证其供电可靠性。
系统的线路差动保护满足可靠性、选择性、快速性
3.2 先自愈、后自切协作模式优缺点及改进措施
和灵敏性四性要求。这种协作模式主要用于故障
3.2.1 优点
定位，但上海地区不直接作用于出口。 相对于自切系统，当故障发生时自愈系统隔
在自愈充电完成的情况下，某串回路中的线 离故障并合上开环点，通过站外线路恢复母线供
路发生故障，线路原本安装的主动式保护动作后， 电，并且恢复供电后，站内仍是双电源模式，优于
对故障区域进行故障隔离，导致开环点一侧失压 自切模式的供电可靠性。即使在极端情况下，故
时，自愈先启动。在满足条件的情况下，自愈和开 障发生后，自愈成功，在恢复正常运行方式前，再

环点开关，通过站外的线路快速恢复失电区域的 发生故障，自愈系统仍有较为可靠的自切系统为
供电。若不具备自愈合闸条件或自愈合开环点后 失电母线恢复供电。这种协作模式大大提高了配
加速跳开，经过短延时启动分段备自投，由分段备 电网的供电可靠性，极大地减少了停电时间。大
自投恢复供电。 部分故障让自愈动作来恢复供电，极大地减轻了
2.2 先自切、后自愈协作模式原理 自切系统所承担的压力，也减少了因为自切系统
这种协作模式是上海地区未来可能采用的自 故障所导致的事故数量。

愈与自切配合的模式。当采用这种协作模式时， 3.2.2 缺点
母线失电后仍然先启动站内的自切系统，通过站 上级 110 kV 自愈与现有 10 kV K 型站自切系
内另一母线向失电母线供电，若自切不成功，表明 统的整定时间级差过小。自愈和自切是不同时代
另一母线上仍有故障点存在，再通过自愈系统进 背景下研究出的两种恢复供电的系统，自切系统
行故障隔离，合开环点，通过站外电源对本串自愈 应用时的电网架构与如今的电网架构相去甚远，