某站10 k V備自投裝置動作情況分析及討論

陳 晶

（廈門電業(yè)局，福建 廈門361000）

0 引言

廈門電業(yè)局主電網(wǎng)的10 k V母線進線電源取自不同電源點，分列運行并互為暗備用。當主供電源發(fā)生故障時，備用電源自動裝置投入，暗備用電源自動投入，恢復對母線供電，從而確保用戶供電不間斷。但受電網(wǎng)運行和實際設備要求的約束，備自投裝置在應用中常常會遇到一些問題。下面對有4臺主變的梧侶變電站10 k V備自投裝置動作情況進行分析和探討。

1 備自投基本原則

（1）只有工作電源斷開后，備用電源才能投入，防止對進線線路倒送電。電源側的電壓、電流情況為啟動合閘的必要條件。（2）母線故障或手動操作切除電源時，備自投裝置不應動作。（3）備自投在PT斷線時不應誤動。（4）備自投只能動作一次，防止系統(tǒng)受到多次沖擊而擴大事故。實際采用手動復歸的形式恢復對備自投充電。（5）備用電源無壓時，備自投不應動作。一般采用有壓檢測元件，確保在備用電源電壓低于整定值時，備自投可靠不動作。

2 備自投在220 k V梧侶變電站應用的基本邏輯

梧侶變電站備自投采用南瑞繼保RCS－9653Ⅱ，10 k V系統(tǒng)實際接線圖如圖1所示。

圖1 10 k V系統(tǒng)實際接線圖

2.1 備自投裝置的充電條件

（1）BZT投入工作，即功能壓板及出口壓板均投入，且無放電條件；（2）工作電源和備用電源均有電壓；（3）電源進線開關在合位，母聯(lián)開關在分位。

2.2 備自投裝置的放電閉鎖條件

（1）備用電源在合位；（2）進線電源、備用電源無壓；（3）人為地手動或遙控跳開進線電源；（4）其他外部閉鎖信號；（5）備自投退出。

2.3 備自投動作邏輯

以10 k VⅠ、Ⅱ段母線為例，900 BZT動作情況如下：（1）Ⅰ母無壓、91 A進線無流，Ⅱ母有壓則經(jīng)延時后跳開91 A開關，確認91 A開關跳開后合上900開關；（2）Ⅱ母無壓、91B進線無流，Ⅰ母有壓則經(jīng)延時后跳開91B開關，確認91B開關跳開后合上900開關。

3 實際應用中備自投投退的情況

3.1 4段母線備自投的投退

梧侶運維站4段母線分別由＃1、＃2、＃3、＃4主變作為進線電源。由備自投邏輯可知，Ⅱ母失壓時，900 BZT與99 K BZT均滿足動作條件同時動作，Ⅲ母失壓時，99 K BZT與990 BZT均滿足動作條件同時動作，開關動作情況變得不確定，不滿足保護運行規(guī)定。針對此情況有2種解決方案：

方案1：解除900 BZT對Ⅱ母進線電源的BZT功能，同時解除990 BZT對Ⅲ母進線電源的BZT功能，其余自投裝置投入，99 K BZT投入。

方案2：解除99 K BZT整套保護，900 BZT和990 BZT保護裝置正常投入。

結論：由于＃1、＃2主變?nèi)萘繛?20 MVA，＃3、＃4主變?nèi)萘繛?80 MVA，考慮到主變并列時負荷分配的問題，為滿足BZT動作后主變不過載，盡量采用大容量主變來帶母線。即當10 k VⅡ段失壓時，由＃1主變和＃3主變帶均能滿足要求。10 k VⅢ段母線失壓時，由＃4主變帶滿足不過載要求，但＃2主變帶就有可能出現(xiàn)過載。而從實際操作簡易性和邏輯判斷完整性綜合考慮，采用第2種方案比較合理，即解除99 K BZT裝置，900 BZT與990 BZT投入。

3.2 設備發(fā)生故障時的動作情況

3.2.1 設備發(fā)生 N－1故障時的情況

（1）單臺主變故障或失壓。以＃1主變?yōu)槔髯兪夯蚬收蠒r，900 BZT檢測到開關進線無流，檢測到PT1三相線均無壓，PT2有壓，且無其他閉鎖信號，900 BZT保護動作，延時3 s，重新跳開91 A開關，合上900開關。不會造成10 k V母線失壓。（2）主變后備保護動作，保護跳開母分開關，再跳主變低壓側開關以切斷故障電流。閉鎖BZT。此時備自投不應動作。

3.2.2 設備發(fā)生 N－2故障時的情況

＃1、＃2主變相繼故障或＃3、＃4主變相繼故障將造成對應2段10 k V母線失壓，而其他2臺主變相繼失壓或故障的N－2組合，對應BZT會動作，將不會出現(xiàn)10 k V母線失壓情況。

以＃1主變?yōu)槔海?）＃1主變失壓或故障時，900 BZT動作，斷91 A開關，合900開關。恢復10 k VⅠ段母線供電。此時再次發(fā)生如下主變故障：1）＃2主變失壓或故障時，99 K BZT未投，無自投，10 k VⅠ、Ⅱ段母線失壓。2）＃3主變失壓或故障時，990 BZT動作，斷91C開關，合990開關，恢復10 k VⅢ段母線供電。3）＃4主變失壓或故障時，990 BZT動作，斷91D開關，合990開關，恢復10 k VⅣ段母線供電。（2）若＃1、＃2主變同時失壓，此時備用電源無壓，不滿足BZT充電條件，BZT不會動作。單臺主變恢復電源時將滿足BZT的充電條件，且同時滿足BZT動作條件，900 BZT動作，斷開失壓進線開關，合上900開關。

3.2.3 單臺主變檢修時發(fā)生N－1故障

（1）＃1、＃4主變情況類似，以＃1主變檢修為例，由＃2主變帶Ⅰ、Ⅱ段母線。若＃2主變失壓或故障跳開91B開關，99 K BZT未投，10 k VⅠ、Ⅱ段母線失壓。（2）＃2、＃3主變情況類似，以＃2主變檢修為例，由＃1主變帶Ⅰ、Ⅱ段母線。若＃1主變失壓或故障跳開91 A開關，則10 k VⅠ、Ⅱ段母線失壓。若由＃3主變帶Ⅱ、Ⅲ段母線，＃3主變失壓或故障時990 BZT動作，斷開91C開關，合990開關，由＃4主變帶10 k VⅡ、Ⅲ、Ⅳ段母線。

3.3 為提高設備可靠性，合理利用99K備自投解決N－1／N－2時母線失壓的問題

（1）由于主變N－1時，備自投正確動作，母線可恢復供電，無需進行BZT調(diào)整。（2）正常運行時，發(fā)生N－2的情況，在負荷允許的情況下，可考慮投入99 K BZT，并將其BZT動作時間設為4 s，此時若＃1、＃2主變相繼故障或＃3、＃4主變相繼故障，則利用時間差躲過與900 BZT／990 BZT的動作時間，恢復10 k V母線供電，起到補充的作用。（3）當1臺主變檢修時，在負荷滿足條件（即主變能夠帶3段以上母線負荷而不過載的情況）時可以利用99 K BZT來進行彌補，即：1）＃1主變進線開關91 A檢修，投入99 K備自投。當Ⅲ段母線失壓時，由99 K備自投先動作恢復供電（99 K動作時間3.1 s，990動作時間3.6 s）。2）＃4主變進線開關91 D檢修，投入99 K備自投。當Ⅱ段母線失壓時，由99 K備自投先動作恢復供電（99 K動作時間3.1 s，900動作時間3.6 s）。3）＃2主變進線開關91B檢修時，合上99 K開關，退出99 K備自投。4）＃3主變進線開關91C檢修時，合上99 K開關，退出99 K備自投。

4 結語

隨著用電需求的不斷增加，用電負荷相對集中，主變出現(xiàn)重載等情況。電網(wǎng)規(guī)劃趕不上用電增長速度，加上基建、土地等因素的限制，常采用新增主變的辦法以解決燃眉之急，但這會造成接線方式的復雜和保護配合的困難。梧侶變10 k V母線就是一個典型的例子。為了提高供電可靠性，備自投裝置的靈活應用非常重要，其能在一定程度上提高供電可靠性這一重要的供電指標，同時保障電網(wǎng)的堅強運行。

［1］南瑞繼保電氣有限公司.RCS－9000變電站綜合自動化系統(tǒng)備用電源自投保護測控裝置技術使用說明書