站用交流系統的設計與維護

謝文釗

摘 要：近幾年，在電力事業發展的同時，我國變電站站用交流系統迎來了智能化的發展潮流，作為變電站的主要系統組成，站用交流系統的設計與維護是保證變電站發展的基礎，是促進電力事業創新改革的關鍵。本文從變電站站用交流系統的典型接線形式出發，對站用交流系統的智能化設計進行分析，并在此基礎上對站用交流系統的維護與注意事項進行探討，期望對變電站站用交流系統的設計與開發提供參考。

關鍵詞：變電站；站用系統；智能化；維護

一般而言，變電站站用系統的主要組成部分包括主變通風、直流系統、UPS不間斷電源、照明等站內設備[1]。通常情況下，如果變電站的站用交流出現電源停電的現象，在沒有得到及時恢復的基礎上，會導致變電站的一次設備、二次設備全停現象，會給電力企業造成巨大的經濟損失。近年來，在我國科技的不斷發展中，電力系統得到改善與完善，在提高工作效率，減輕工作人員勞動力的同時，并且也在一定程度上提高了設備運行的可靠性，與此同時，在該發展背景下，我國變電站交流系統的設計與應用中也面臨著更大的挑戰與要求。

1 變電站中使用最為典型接線形式

筆者結合自身工作特點，對變電站節點系統的認識與了解，認為變電站所使用的380kv站用系統是當前最為頻繁的接線形式，其結構圖見圖1。在該類典型的節點形式中，1號站用變壓器與2號站用變壓器的高壓側在相繼進入到電源Ⅱ級與Ⅲ級的時候，需要本站用進行提供，但是從本質上而言，3號站用變壓器的高壓側在進入到電源之后，則不需要本站提供，只需利用外接電源即可。除此之外，當變電站的交流系統正常運行之后，本站所提高的兩條線路在經過1號站用變壓器與2號站用變壓器之后能夠與Ⅱ級、Ⅲ級的母線形成統一協調的關系，并且其380kv的備用母線與外接電源在進行運行之后，能夠將開關合位在381與382開關上，這個時候，電力系統中的3831、3832與380的開關則處于分位[2]。

此外，變電站系統之中的主要設備，像主變通風、直流系統等，在接線的過程中期交流電源會從Ⅱ級與Ⅲ級的兩端進行引出，且照明、生活所需的電量負荷會從Ⅱ級與Ⅲ級的兩端逐漸引出。如果380v的接電系統中Ⅱ級與Ⅲ級相繼失去電源，那么需要及時將381的開關進行斷開，并且迅速將3831的開關合上，并利用380v的備用母線促使Ⅱ段與Ⅲ段兩端進行運行并在380vⅠ段或Ⅱ段中進行負荷運行；徐國380Ⅱ段與Ⅲ段之間的任何一端以及進線電源失去電流之后，則需要及時將380的開關進行合上[3]。

2 智能化工作方式的設計

（1）當380v中的Ⅱ段與Ⅲ段中的任何一段失去電源的時候，需將381的開關進行斷開，并及時將3831的開關進行合上，在由380v備用段母線帶380vⅠ段、Ⅱ段下實行負荷運行。

（2）如果380vⅡ段與Ⅲ段以及備用電源失去之后，380v的開關會自動合上，并且Ⅱ段與Ⅲ段能夠自行進行運轉。

（3）如果380vⅠ段、Ⅱ段以及備用段的母線進線電源失去之后，那么381與382的開關需要進行斷開。

（4）在上述幾種情況下當380vⅠ段、Ⅱ段的進線電源恢復正常的時候，那么所有的備用開關均會自動斷開，并且會自動合上381的開關，使整個站用交流系統恢復正常。

（5）如果在上述情況2 發生之后380v備用段母線的進線電源得到恢復之后，那么380的開關會自動進行斷開，并且會及時將3831的開關進行閉合，并在380v備用母線的影響下與380vⅠ段、Ⅱ段實現負荷的運行。

2.1 保護系統設計分析

根據對圖1 的分析，可以將站用交流系統的保護系統設計如下：

（1）3臺站用變壓器高壓側的Ⅰ段、Ⅱ段在進線電源開關到381.382電氣設備的同時，需要及時的將高壓側的保護系統實施保護，如果發生相間短路故障的時候，應將高壓開關進行跳開，并且對下一級的電氣設備進行保護。

（2）當從饋路開關逐漸往下的時候，需要對饋路開關的本體過流進行保護，并使其逐漸成為主要的保護系統[4]。

2.2 智能化工作方式設計要求

通過對上文的思考與認識，站用交流系統主要分為手段與自動兩種方式，其中，工作方式的切換需要利用KK把手進行實現，見圖2。

2.2.1 對控制電源的選取

381.382.3831.3832開關的控制電源要選擇各自開關進線電源的380v交流電源，本文選取的U、W兩種，其主要的位置見圖1 。在381開關的控制電源回路中（圖3）可以得知， IZJ所代表的是無延時繼電器，ISJ所代表的是時間延時繼電器，對控制電源的監視回路可參照3831開關（圖4），并且無延時繼電器為3ZJ，帶時間延時繼電器為3SJ。

2.2.2 開關手動控制方式的實現

（1）在對電源進行控制的時候，需要及時的將各個開關的工作方式從自動轉變為手動，并及時的對其進展人工開關的操作。根據對圖5與圖6的認識，可以得知在整個交流系統之中，受控開關的主要對象是381.3831以及380.

（2）在控制電源無電的情況下，開關的本體需強制性非開關進行分合，這樣便可以實現對開關強制手動分合的操作。一般而言，這種操作不具備閉鎖功能，在對開關的分合進行檢查中，不得出現兩段電源并列運行的現象[5]。

3 運行維護中的注意點

3.1 對實驗進行切換

（1）實驗方式。1）將1號站用變壓器高壓側的開關進行拉開，需要對其順序進行檢查，并且要及時將381的開關進行斷開，及時將3831的開關進行合上；2）在將3號站的變壓器高高壓側進行開關拉開的時候，需要對其順序進行檢查，及時將3831的開關斷開，并且要將380的開關及時合上；3）在將3號站的變壓器高高壓側進行開關拉開的時候，需要對其順序進行檢查，及時將380的開關斷開，并且要將3831的開關及時合上；4）在將1號站的變壓器高高壓側進行開關拉開的時候，需要對其順序進行檢查，及時將3831的開關斷開，并且要將381的開關及時合上；

（2）注意事項：在進行步驟的時候，要對站用交流系統的運行方式進行檢查，保證運行的正常化，除此之外，還要對380vⅠ段、Ⅱ段的電壓進行觀察，保證其正常[6]。

3.2 對設備進行檢查維修

（1）在對站用系統的所有設備進行檢查與維修中，值得注意的是要將所有的設備進行停電處理，避免在設備維修與檢查中出現事故。

（2）在對站用系統所有設備進行檢查維修的時候，需要及時將開關設置從自動模式轉化為手動模式，并且要將相應的開關進行管壁，將刀閘進行切下。

參考文獻：

[1]廖明.淺談變電站站用交流系統應急方案[J].機電信息，2011（24）：45+47.

[2]蘇鳳飛，原中東.一種變電站站用交流系統的智能化設計和應用[J].電網與清潔能源，2011（11）：35-40.

[3]陳書明.淺談500kV變電站站用交流系統運行異常及處理[J]. 科技創新導報，2013（34）：92.

[4]周茜.一種變電站站用交流電源系統的改進方法[J].廣東科技，2014（10）：75-76.

[5]朱韜析，武誠，王超.交流系統故障對直流輸電系統的影響及改進建議[J].電力系統自動化，2009（01）：93-98.

[6]陳海登.變電站智能站用交直流一體化電源系統的應用[J].農村電工，2009（05）：31-32.