110kv備用電源自投裝置淺析

1、<p>　　110kV備用電源自投裝置淺析</p><p>　　摘 要：備用電源自投裝置是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及可靠供電的重要設(shè)備，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。熟悉并掌握備用電源自投裝置的邏輯功能和運(yùn)維要求已經(jīng)成為運(yùn)行人員應(yīng)具備的一項(xiàng)基本業(yè)務(wù)技能。文章從備用電源自投裝置的邏輯功能和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用著手，以110kV電壓等級(jí)為例，介紹并分析了備用電源自投裝置在110kV電壓等級(jí)的工作原理及具體應(yīng)用。 <

2、;/p><p>　　關(guān)鍵字：備用電源自投；邏輯功能；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： TG434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)容量不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運(yùn)行方式愈加復(fù)雜，用戶對(duì)供電可靠性的要求也日益增高。因此，提高和保

3、障電力系統(tǒng)的安全可靠性的任務(wù)愈加繁重。為了防止供電中斷，深圳供電局在重要的變電站設(shè)置備用電源，并安裝了備用電源自動(dòng)投入裝置。由于其接線簡(jiǎn)單、成功率較高、以及經(jīng)濟(jì)等因素，在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，對(duì)防止大面積停電、提高供電可靠性起到了極大的作用。但在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)某些備自投裝置在設(shè)計(jì)原理和使用上存在一些不足，在文中舉出了三個(gè)例子并舉出相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施。 </p><p><b>　　備自投裝置 <

4、;/b></p><p>　　備自投裝置是備用電源自動(dòng)投入裝置的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指當(dāng)工作電源因故障或其他原因消失之后，能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入工作，保證用戶連續(xù)供電的裝置。 </p><p>　　根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》要求，裝設(shè)備自投的基本條件是在供配電網(wǎng)中，有兩個(gè)以上的電源供電，工作方式為一個(gè)是主供電源，另一個(gè)為備用電源，或兩個(gè)電源供電，互為備用。備自投裝置配置總的原則

5、是盡量保證變電站在異常時(shí)不中斷供電。 </p><p><b>　　邏輯功能簡(jiǎn)介 </b></p><p><b>　　3.1充電邏輯 </b></p><p>　　裝置檢測(cè)到以下條件均滿足時(shí)，經(jīng)過(guò)Tc時(shí)延后，進(jìn)入備自投充電狀態(tài)： </p><p>　　（1）“備自投功能壓板”在投入狀態(tài)； <

6、/p><p>　?。?）母線有壓，滿足定值要求； </p><p>　?。?）備投元件處于正常熱備用狀態(tài)，且電壓滿足定值要求（線路備投時(shí)，線路開(kāi)關(guān) 分位、線路有壓；母聯(lián)備投時(shí)，母聯(lián)分位）。 </p><p><b>　　3.2啟動(dòng)邏輯 </b></p><p>　　對(duì)于110kV（檢無(wú)壓）備自投，應(yīng)同時(shí)滿足以下條件方能起動(dòng)：

7、 </p><p>　?。?）母線失壓，滿足定值要求； </p><p>　?。?）原失壓母線受電的全部進(jìn)線無(wú)流（或跳閘信號(hào)、位置）； </p><p>　?。?）備投元件處于正常熱備用狀態(tài)，且電壓滿足定值要求； </p><p>　　（4）無(wú)“安穩(wěn)閉鎖備自投”。 </p><p><b>　　3.3 動(dòng)作邏

8、輯 </b></p><p><b>　?。?）裝置啟動(dòng)。 </b></p><p>　　（2）裝置發(fā)令跳原運(yùn)行線路開(kāi)關(guān)（對(duì)于線路備投方式則跳開(kāi)主供組所有線路，對(duì)于母聯(lián)備投方式則跳開(kāi)無(wú)流且失壓的主供線路）。 </p><p>　?。?）TT內(nèi)當(dāng)所有主供線路的開(kāi)關(guān)均處于分位時(shí)，進(jìn)入第④步；否則裝置放電，報(bào)備自投失敗。 </p&g

9、t;<p>　　（4）根據(jù)整定值，切除相關(guān)負(fù)荷單元。 </p><p>　　（5）根據(jù)整定值，合備投單元開(kāi)關(guān)。 </p><p>　　（6）當(dāng)備投元件開(kāi)關(guān)變?yōu)楹衔换蛴辛骱?，Thjs內(nèi)若該備投元件任一相電流≥Ihjs，則向備投元件發(fā)跳閘信號(hào)，并報(bào)備自投失敗，結(jié)束；否則，進(jìn)入下一步。 </p><p>　?。?）若在Th時(shí)間內(nèi)失壓母線電壓恢復(fù)，則報(bào)備自投成

10、功。否則，若有其他可備投開(kāi)關(guān)，則回至步驟（5）；若沒(méi)有，則報(bào)備自投失敗。備自投動(dòng)作流程。 </p><p><b>　　3.4放電邏輯 </b></p><p>　　裝置檢測(cè)到滿足以下條件之一時(shí)放電： </p><p>　　（1）“備自投功能壓板”退出，在經(jīng)過(guò)防抖時(shí)間后立刻放電。 </p><p>　?。?）所有自投的方

11、式均不滿足，延時(shí)10s放電。 </p><p>　?。?）裝置啟動(dòng)跳主供開(kāi)關(guān)后，若在TT時(shí)間內(nèi)檢測(cè)不到相應(yīng)開(kāi)關(guān)變?yōu)榉治粻顟B(tài)，則裝置放電，并需手動(dòng)復(fù)歸。 </p><p>　　（4）裝置收到主供單元KKJ合后位置信號(hào)由1→0，在經(jīng)過(guò)防抖確認(rèn)時(shí)間后馬上放電，無(wú)需手動(dòng)復(fù)歸。 </p><p>　　（5）收到母差、失靈以及外部閉鎖信號(hào)時(shí)，在經(jīng)過(guò)防抖確認(rèn)時(shí)間后馬上放電，并需手

12、動(dòng)復(fù)歸。 </p><p>　　現(xiàn)階段110kV備自投的運(yùn)維問(wèn)題 </p><p>　　目前，本地區(qū)電網(wǎng)110kV備自投裝置硬件的最大化配置能適應(yīng)以下幾種主接線形式：?jiǎn)文妇€分段、單母線帶旁路等。110kV線路間隔按照4回配置，母線按兩段配置，另配置1個(gè)旁路或母聯(lián)（分段）間隔備自投邏輯分為線路備自投和母聯(lián)備自投兩種，充電動(dòng)作邏輯按最大化兩主兩備帶分段/旁路設(shè)計(jì)。 </p>&l

13、t;p>　　以110kV湖洋站為例分析發(fā)現(xiàn)，本地區(qū)電網(wǎng)110kV備自投主要存在以下2個(gè)方面的運(yùn)維問(wèn)題： </p><p>　?。?）某些運(yùn)行方式下備自投無(wú)法充電。 </p><p>　　當(dāng)110kV湖洋站110kV母線分裂運(yùn)行，110kV廷洋I、II線、西洋I線處于運(yùn)行狀態(tài)，西洋II線處于熱備用狀態(tài)。現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為廷洋I、II線、西洋I線開(kāi)關(guān)在合位，西洋II線、分段開(kāi)關(guān)在分位。 &l

14、t;/p><p>　　圖：110kV湖洋變電站主接線圖 </p><p>　　根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需要，此種運(yùn)行方式下，當(dāng)一條主供線路因故障跳開(kāi)，備自投裝置應(yīng)該具備分段備自投的功能。但由于當(dāng)前備自投裝置的分段備投邏輯只能適應(yīng)不同母線上有且僅有一條線路運(yùn)行的方式，靈活性和適應(yīng)性較差。在上述特殊運(yùn)行方式下，備自投沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的邏輯無(wú)法充電，備自投退出運(yùn)行。 </p><p&g

15、t;　?。?）備自投裝置在分段備投方式下壓板投退的問(wèn)題。 </p><p>　　110kV湖洋站保護(hù)裝置采用的是南京電研電力自動(dòng)化股份有限公司NSA3152WG1 系列備用電源自投裝置。目前保護(hù)裝置在分段開(kāi)關(guān)為分位的時(shí)候只能按照分段備投方式充電。分段備投充電方式需要“線路開(kāi)關(guān)參與備投”壓板進(jìn)行相應(yīng)配合的投退，否則裝置無(wú)法充電。 </p><p>　　以廷洋 I線，廷洋II線分別供電，分段在

16、分位的運(yùn)行方式為例：在此方式下，只能投入“廷洋 I線開(kāi)關(guān)參與備投”壓板和“廷洋II線開(kāi)關(guān)參與備投”壓板，不能投入“西洋 I線開(kāi)關(guān)參與備投”壓板和“廷洋II線開(kāi)關(guān)參與備投”壓板。在某些特殊情況下，如果調(diào)度員在處理事故的過(guò)程中，斷開(kāi)了分段開(kāi)關(guān)而未通知運(yùn)行人員到站進(jìn)行相關(guān)壓板投退配合操作的話，會(huì)導(dǎo)致備自投裝置無(wú)法充電。 </p><p><b>　　應(yīng)對(duì)措施 </b></p><

17、;p>　　5.1針對(duì)某些運(yùn)行方式下備自投無(wú)法充電的問(wèn)題 </p><p>　　110kV 備自投裝置的設(shè)計(jì)基本原則為：邏輯原理盡量簡(jiǎn)單，接線方式盡量通用，以可靠性為主，兼顧選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。因此，為解決這個(gè)問(wèn)題，可以適當(dāng)放寬充電條件，如當(dāng)裝置檢測(cè)到以下條件滿足時(shí)，則進(jìn)入充電狀態(tài)： </p><p>　?、佟皞渥酝豆δ軌喊濉痹谕度霠顟B(tài)； </p><p>

18、　?、谥辽僖欢文妇€電壓> U1（有壓定值） </p><p>　　③參與備投的5個(gè)單元，至少與其中一個(gè)方式要求的狀態(tài)完全對(duì)應(yīng)，且該方式整定的備投元件中至少一個(gè)備投元件的檢修壓板在退出狀態(tài)。 </p><p>　　滿足上述條件經(jīng)過(guò)Tc時(shí)延后，裝置處于充電狀態(tài)。 </p><p>　　而在方式整定時(shí)，對(duì)于分段備投，只要求每段母線進(jìn)線開(kāi)關(guān)至少有一個(gè)在合位即可。如此，

19、前文所述的110kV湖洋站110kV備自投（分段備投）不滿足充電條件的問(wèn)題就解決了。 </p><p>　　5.2針對(duì)備自投裝置在分段備投方式下壓板投退的問(wèn)題 </p><p>　　針對(duì)運(yùn)行人員倒閘操作時(shí)涉及到分段開(kāi)關(guān)操作的操作票進(jìn)行修編，增加備自投裝置相關(guān)的操作項(xiàng)，以提醒現(xiàn)場(chǎng)操作人員注意備自投裝置的運(yùn)行方式。針對(duì)調(diào)度操作的情況，可以在遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)中加入“備自投裝置未充電”的告警信號(hào)，以提醒調(diào)

20、度員在操作分段開(kāi)關(guān)時(shí)通知運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)配合操作壓板的投退。 </p><p><b>　　總結(jié) </b></p><p>　　本文通過(guò)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作，對(duì)110kV變電站備自投的原理、配置原則、運(yùn)行方式進(jìn)行分析與研究。并以110kV湖洋站為例，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行方式，提出110kV備自投存在的問(wèn)題并給出了應(yīng)對(duì)措施. 通過(guò)對(duì)110kV備自投設(shè)計(jì)缺陷的分析，為運(yùn)行維護(hù)人員處

21、理類(lèi)似的事件提供了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，也為110kV備自投設(shè)計(jì)提供了有益的設(shè)計(jì)修改意見(jiàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　?。?］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì). 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006. </p><p>　?。?］楊秋鴿,王立亞. 淺析備用電源自投裝置設(shè)計(jì)中的問(wèn)題[J