來源：50HzPower

針對設有兩台及以上數量主變的變電站，在考慮某台主變故障的情況下，存在單台主變帶全站（或大部分）負荷的可能。此時，勢必會造成主變的過載運行。而長時間過載運行會導緻主變絕緣老化，甚至引發損壞事故。因此，為确保主變的安全穩定運行，通常采用兩種方式來控制負荷：負荷均分與過載聯切。

兩種控制負荷方式的應用場景略有不同，前者主要用于110kV變電站10kV電壓等級的負荷分配；後者主要應用于220kV變電站110kV、35kV電壓等級的負荷聯切。

為闡明兩種負荷控制方式，本篇推送将結合實際應用場景，分析兩種負荷控制模式的動作邏輯，并在此基礎上讨論每種方式的不足之處。

“負荷均分”控制方式

動作過程：

顧名思義，“負荷均分”的含義為：通過自動裝置投切低壓斷路器，令各台主變重新分配負荷。此種負荷控制方式常應用于配置三台主變的110kV變電站，一次接線圖如下所示：

負荷均分應用場景

其中，實訓1121、實訓1122、實訓1123分别帶1号主變、2号主變、3号主變運行；10kVⅠ、Ⅱ甲段母分、10kVⅡ乙、Ⅲ段母分開關熱備用，備自投處于跳閘狀态。

當實訓1123線路失電，造成10kVⅢ段母線失壓時，10kVⅡ乙、Ⅲ段母分備自投動作：延時跳開3号主變10kV側開關9QF，合上10kVⅡ乙、Ⅲ段母分開關8QF。恢複10kVⅢ段母線供電。

此時，觀察負荷分配情況可知，2号主變帶有10kVⅡ甲、Ⅱ乙以及Ⅲ段母線負荷，超出原有設計容量，過負荷運行。

為平衡1号主變與2号主變所帶負荷，備自投裝置中負荷均分功能啟動：确認3号主變10kV側開關9QF确已跳閘、10kVⅡ乙、Ⅲ段母分開關8QF确已合閘後，跳開2号主變10kV側Ⅱ甲開關6QF，合上10kVⅠ、Ⅱ甲段母分開關5QF。運行方式如下圖所示：

負荷均分後運行方式

此時，備自投裝置在不損失負荷的情況下完成了負荷重新分配：1号主變帶10kVⅠ段、Ⅱ甲段母線負荷，2号主變帶10kVⅡ乙段、Ⅲ段負荷，2号主變過負荷運行現象消失。

優缺點分析：

由以上分析可知，負荷均分控制方式有效地解決了由于備自投動作造成的主變過載現象，保障設備有效運行的同時，确保了用戶對于供電可靠性的要求。

但是，可以看到，負荷均分的控制方式隻有在變電站保持正常運方的情況下才會起到應有的作用。若某一段備自投裝置因檢修工作需要退出運行時，負荷均分功能亦應退出。以防負荷均分功能動作後造成開關的誤跳，引起不必要的負荷損失。

“過載聯切”控制方式

動作過程（以南瑞繼保RCS-991過載聯切裝置為例）：

為确保發生區外故障時，過載聯切裝置（下文簡稱“裝置”）動作的正确性，一般通過測算主變高壓側負荷電流與實時功率的方法（功率方向由母線指向主變），判别主變是否處于過負荷運行狀态。具體邏輯框圖如下：

主變過載聯切裝置邏輯框圖-1

其中，i表示第i台主變，Imax表示主變高壓側三相最大電流；Ibjzd表示過負荷報警電流整定值、Tbjzd表示過負荷報警延時整定值、Iqdzd表示裝置啟動電流整定值、Pzd表示裝置啟動功率整定值。

由圖可知以下三點：

1）#i主變過負荷聯切投入壓闆控制第i台主變是否計入裝置的計算範圍。

2）在主變高壓側電流達到報警整定Ibjzd時，裝置延時Tbjzd發出過負荷報警信号。

3）主變高壓側電流與功率同時越限（保持100ms），裝置啟動，向出口模塊發出動作命令。

為充分确保主變安全穩定運行的前提下，将負荷損失控制在最小的範圍，裝置動作模塊分為5級，每一級可驅動8組出口繼電器動作切除相關負荷，直至本級電流元件返回。如下圖所示：

主變過載聯切裝置邏輯框圖-2

其中，Imax表示主變高壓側三相最大電流；Itz1zd表示裝置第一級跳閘出口電流整定值，Ttz1zd表示裝置第一級跳閘出口延時整定，BiTZ1表示裝置第一級跳閘出口常開節點；Tjc表示裝置各跳閘輪次間的延時整定。

由圖可知以下兩點：

1）#i主變過負荷聯切投入壓闆控制第i台主變過負荷時，裝置是否能夠聯切相關負荷線路。

2）裝置切除負荷各個輪次之間帶有延時，可确保主變恢複正常運行後，本級電流元件有充分時間返回，不再開啟下一輪聯切，将負荷損失降至最低。

優缺點分析：

由以上分析可知，主變過載聯切裝置能夠在電網運行方式确定的情況下，按照預先設定的優先級自動聯切負荷，達到保證主變安全穩定運行的目的。

但是也應該看到，現行裝置在運行方式改變時，無法根據閘刀或母聯的位置實現自适應，仍然按照預定的切除輪次執行，如果相關負荷出口壓闆不操作，勢必會造成負荷的誤切除，造成用戶供電可靠性的下降。

結束語

本篇推送闡述了變電站常用負荷控制方式（設備），并讨論了相應控制方式的缺陷：缺乏電網運行方式的自動判别功能。

因此，為保證用戶供電的可靠性，根據電網運行方式的變化，及時操作現場的負荷控制設備就顯得尤為重要。這也就對現場運行人員對負荷控制方式（裝置）的理解提出了更高的要求。

來源：50HzPower

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