某220kV變電站備自投裝置設(shè)計(jì)、應(yīng)用的問題探究

黃志賢

(中山市電力工程有限公司,廣東中山 528455)

某220kV變電站備自投裝置設(shè)計(jì)、應(yīng)用的問題探究

黃志賢

(中山市電力工程有限公司,廣東中山 528455)

密切聯(lián)系廣東省220kV電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀,從增強(qiáng)電網(wǎng)供電的可靠性及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行平穩(wěn)性的視角出發(fā),系統(tǒng)闡明備用電源自動(dòng)投入設(shè)備的必要性,并提出備用電源自動(dòng)投入設(shè)備的功能設(shè)計(jì)方案及問題解決對策。

220kV 變電站 備自投 功能設(shè)計(jì) 應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，廣東省電網(wǎng)的供電負(fù)荷出現(xiàn)了飛速增長的勢頭，然而，電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對薄弱，無法跟上供電負(fù)荷的增幅。科學(xué)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是維持整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，因電網(wǎng)及電源結(jié)構(gòu)的不科學(xué)，電源建設(shè)及電網(wǎng)無法合乎供電的客觀需求。為解決這些問題，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行情況下的正常供電能力，便要在單側(cè)電源供電的網(wǎng)點(diǎn)、過載網(wǎng)點(diǎn)及平穩(wěn)運(yùn)行的網(wǎng)點(diǎn)，設(shè)定相應(yīng)的備用電源。本文結(jié)合廣東省220kV變電站運(yùn)行的現(xiàn)狀，系統(tǒng)闡述備自投裝置設(shè)計(jì)、應(yīng)用的若干問題。

1 220kV變電站備自投裝置概況

220kV變電站的備用電源自動(dòng)投入裝置，主要依據(jù)單套配置，功能在于及時(shí)檢測220kV主供電源喪失且母線失壓后，裝置自動(dòng)投入備投線路，順利恢復(fù)失壓母線所附帶負(fù)荷的供電。220kV的標(biāo)準(zhǔn)備自投裝置主要由一臺(tái)RCS-992A主機(jī)及三臺(tái)RCS-990A從機(jī)組合而成。

220kV側(cè)備自投設(shè)備的主要設(shè)計(jì)理念為：邏輯原理力求簡易、接線方式盡可能地通用，以可靠性為基本宗旨，并兼具敏銳性、選擇性和快速性。作為系統(tǒng)主供電源喪失后，增強(qiáng)供電可靠性的重要補(bǔ)救方法，其拒動(dòng)所帶來的損失比誤動(dòng)時(shí)更加惡化。所以，備自投設(shè)備的設(shè)計(jì)以“防范拒動(dòng)”為主，尤其還要深重地設(shè)置放電條件。

結(jié)合廣東省220kV電網(wǎng)點(diǎn)位的主接線樣式，備自投設(shè)備硬件的最大化配置需滿足下列三類主接線方式：雙母線帶旁路、雙母線單分段及雙母線。220kV的線路數(shù)依據(jù)6回配置，3組雙回線加以設(shè)定。

2 備用電源自動(dòng)投入設(shè)備的功能設(shè)計(jì)方案

220kV電網(wǎng)備自投設(shè)備的功能及方式，并不像陳舊的無壓自動(dòng)投入這類單一化的自投裝置一般簡單。依照電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，依據(jù)功能及作用劃分，探究四種形式的備自投裝置：

2.1 過載檢定自動(dòng)投入設(shè)備

檢測輸電線路或主變壓器過載現(xiàn)象，自投備用線路，經(jīng)由自投的線路電源分散一批電力負(fù)荷，以便于達(dá)到消除線路或原有的主變壓器過載的目的。這類自投形式的優(yōu)勢之處在于不會(huì)損耗任何供電負(fù)荷，優(yōu)于檢測線路的過流切負(fù)荷，由于后者會(huì)損耗被切除的電力負(fù)荷。

2.2 無壓檢定自動(dòng)投入設(shè)備

主要為解決從單側(cè)電源供電負(fù)荷的供電可行性，當(dāng)單一電源運(yùn)行過程中，由于故障跳閘后，經(jīng)檢測母線失壓狀況，自動(dòng)投入備用電源。

2.3 雙備用電源補(bǔ)充自動(dòng)投入設(shè)備

針對那些相對關(guān)鍵或平穩(wěn)管理標(biāo)準(zhǔn)高的設(shè)備而言，假若一次自動(dòng)投入失利，造成損失時(shí)，設(shè)置雙備自投。當(dāng)一個(gè)開關(guān)自投無效時(shí)，再行開啟自動(dòng)投入的第二個(gè)備用開關(guān)。220kV母線分段開關(guān)的自投形式便是該類雙備自投樣式。

2.4 平穩(wěn)控制自動(dòng)投入設(shè)備

當(dāng)主變壓器三相跳閘之后，并影響到對應(yīng)線路的熱平穩(wěn)性能時(shí)，經(jīng)自投備用電源可有效地解決平穩(wěn)控制的問題。如若必要，可設(shè)計(jì)成智能型帶控制方略的自投設(shè)備，智能型平穩(wěn)控制自投設(shè)備要檢測220kV線路跳閘之前的潮流及該站110kV線路的實(shí)際功率方向。并經(jīng)平穩(wěn)計(jì)算探究加以明確，自投之前是否需切除負(fù)荷，設(shè)定功率條件，整定切除負(fù)荷量，并按控制要求推行自動(dòng)投入及切負(fù)荷。

3 備自投的開啟、閉鎖條件

3.1 開啟條件

工作母線的失壓是備自投開啟的基本條件，然而，只有當(dāng)最終確定工作母線電源無壓時(shí)，備自投方能允許開啟，因此，應(yīng)設(shè)定開啟時(shí)間的延遲以便于躲避電壓起伏的問題。

為防范備自投對線路倒送電情況的出現(xiàn)，無論進(jìn)線斷路器有沒有切斷，均需在備自投開啟時(shí)間延遲時(shí)再度跳一次斷路器，并盡快查看該斷路器的跳位觸點(diǎn)，這也是開啟合閘的有效條件。對側(cè)設(shè)置重合閘的系統(tǒng)內(nèi)，備自投需等待對側(cè)重合一次失利后開啟自投，也可直接完成自投。重合失利后，自投有助于供電的正常恢復(fù)，然而，自投的延遲時(shí)長則會(huì)是一個(gè)重合閘運(yùn)作的周期。選擇直接自投還是先重合再自投，需依照實(shí)際狀況來確定，對與供電線路較長、重合的完成率偏低、供電容量大可運(yùn)用直接自投；對設(shè)備的可靠性能偏低的機(jī)電設(shè)備備自投的負(fù)荷，可選擇先重合再自投。

3.2 閉鎖條件

首先，為防范自投出現(xiàn)內(nèi)部故障，要閉鎖備自投，設(shè)計(jì)時(shí)需顧及到備用電源進(jìn)線開關(guān)的臨近部件保護(hù)出口觸點(diǎn)的閉鎖備自投；其次，備自投停止運(yùn)行；第三，手動(dòng)切斷工作電源，備自投設(shè)備不該工作，設(shè)計(jì)時(shí)要顧及到控制開關(guān)觸點(diǎn)或繼電器閉鎖備自投。

為確保備自投僅推行一次自投，要設(shè)定充分的充電設(shè)備，在傳統(tǒng)意義上的備自投上，運(yùn)用電容器充電、放電時(shí)，均需對返回的中間繼電設(shè)備開展一次合閘。在備自投中，通常運(yùn)用軟件延遲及邏輯推斷的方式替代充電環(huán)節(jié)，也就是說，在全部閉鎖條件均喪失作用時(shí)，時(shí)長推遲10s允許備自投運(yùn)行，“退出”或“閉鎖”條件判斷為“真”時(shí)，便立馬放電。

4 結(jié)語

備自投裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，極大地確保了電網(wǎng)的安全，為安全用電提供了先決條件。備自投的原理相對簡易，然而，所牽涉到的穩(wěn)定要素較多，要在工作中不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，逐步增強(qiáng)供電可靠性。

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