梨園水電廠10 kV備自投優化及改造

李現啟

(梨園發電分公司，云南 麗江 674100)

梨園水電廠10 kV備自投優化及改造

李現啟

(梨園發電分公司，云南 麗江 674100)

廠用電系統是水電廠最重要的負荷，其可靠性在很大程度上決定著電廠的安全運行。通過對梨園水電廠現在運行的廠用電PLC備自投系統進行原理剖析，找出10 kV廠用備自投系統存在的隱患，并有針對性地提出技術改進方案，使廠用電系統更加安全、穩定、可靠。

廠用電；備自投；PLC；可靠性

0 引言

梨園水電廠(以下簡稱梨園)備用電源自動投入裝置(以下簡稱備自投)核心部分采用施耐德Premum PLC，可以提高供電的可靠性和連續性。但生產實際中，由于運行方式和邏輯關系不符合要求，無法正式投入運行，導致其失去作用，廠用電系統可靠性大大降低。根據以上原因，結合新型的PLC設備，對PLC控制程序進行改造，優化運行方式，改進10 kV備自投電氣器件的開關動作順序，從而提高其可靠性。

1 技術要求

10 kV廠用電系統聯絡簡圖如圖1所示，其中KGA,KGAE,KGB,KGBE,KGC,KGCE,KGAB,KGBC,KGCD,KGDE,KGE1，KGE2皆為高壓開關。

圖1 10 kV廠用電系統聯絡簡圖

實現A，B，C，D這4段母線的備用電源自投功能，具體要求如下：當手跳或遙跳10 kV母線進線開關，10 kV母線弧光保護動作或高廠變后備保護過流Ⅱ段動作時，閉鎖備自投[1]；正常運行時，10 kV廠用電A，B，C，D這4段母線獨立運行，10 kV E母線處于明備用狀態；當10 kV廠用電A，B，C，D母線 4段中某段失電時，從相鄰段取得備用，作為第一備用電源；當10 kV廠用電A，B，C，D 母線4段均失電時，可從10 kV E母線取得備用電源，作為第二備用電源[2]；實現E母線上的兩條外來進線電源的互投功能。

2 備自投現存問題

2.1 備自投閉鎖

當發生母線故障時，相應保護動作母線失電后，閉鎖備自投動作，防止備自投動作閉合故障，系統再次受到沖擊。備自投一般有以下閉鎖條件:母線故障，電壓互感器(TV)斷線，緊急分閘(手跳或遙跳)等。目前梨園未設計遙跳，TV斷線和高廠變后備保護過流Ⅱ段動作時，閉鎖備自投裝置。

2.2 備自投方式

梨園有5種備自投方式，方式1，方式2，方式3，方式4與方式5在控制邏輯上有顯著不同。

方式1，方式2，方式3，方式4：無論什么原因導致進線開關跳閘，備自投均不能動作，這就失去了備自投的意義；當某段失壓時，此時相鄰段若無壓，備自投亦不能動作，邏輯不嚴密使廠用電源可靠性大大降低。

方式5：當2條外來進線均有壓時，備自投不能動作，降低了廠用電的可靠性；當2條外來進線均斷電檢修時，施工變恢復送電時，備自投動作，存在不安全因素。

3 備自投改造后邏輯

3.1 母線分列運行[3]

母線分列運行有以下幾種情況。

(1)A母線分列運行失電時，跳KGA，KGAE，若B母線有壓且KGBC在分位則合KGAB。若KGAB拒合且E母線有壓，則合KGAE。若B母線無壓或KGBC在合位，且E母線有壓，則不合KGAB，直接合KGAE。

(2)B母線分列運行失電時，跳KGB，KGBE，若A母線有壓則合KGAB。若KGAB拒合，且C母線有壓且KGCD在分位，則合KGBC。若KGBC再拒合，E母線有壓，則合KGBE。若A母線無壓，C母線有壓且KGCD在分位則直接合KGBC。若A母線無壓且(C母線無壓或KGCD在合位)，且E母線有壓，則直接合KGBE。

(3)C母線分列運行失電時，跳KGC，KGCE，若D母線有壓則合KGCD。若KGCD拒合，且B母線有壓且KGAB在分位，則合KGBC。若KGBC再拒合，且E母線有壓，則合KGCE。若D母線無壓、B母線有壓且KGCD在分位則直接合KGBC。若D母線無壓且(C母線無壓或KGCD在合位)，且E母線有壓，則直接合KGCE。

(4)D母線分列運行失電時，跳KGD，KGDE，若C母線有壓且KGBC在分位則合KGCD。若KGCD拒合，且E母線有壓，則合KGDE。若C母線無壓或KGBC在合位，且E母線有壓，則不合KGCD直接合KGDE。

3.2 兩段母線并列運行

兩段母線并列運行有以下幾種情況。

(1)A，B母線并列。當A，B母線失電時，跳KGA，KGAE，KGB，KGBE，KGAB，若E母線有壓，則合KGAE，若C母線有壓，則合KGBC。C母線失電時，跳KGC，KGCE，若D母線有壓則合KGCD。若KGCD拒合或D母線無壓，且E母線有壓，則合KGCE。D母線失電時，跳KGD，KGDE，若C母線有壓則合KGCD。若KGCD拒合或C母線無壓，且E母線有壓，則合KGDE。

(2)B，C母線并列。當B，C母線失電時，跳KGB，KGBE，KGC，KGCE，KGBC，若A母線有壓，則合KGAB，若KGAB拒合或A母線無壓，且E母線有壓，則合KGBE。若D母線有壓，則合KGCD，若KGCD拒合或D母線無壓，且E母線有壓，則合KGCE。A母線失電時，跳KGA，KGAE，若E母線有壓則合KGAE。D母線失電時，跳KGD，KGDE，若E母線有壓則合KGDE。

(3)C，D母線并列。當C，D母線失電時，跳KGC，KGCE，KGD，KGDE，KGCD，若E母線有壓，則合KGDE，若B母線有壓，則合KGBC。A母線失電時，跳KGA，KGAE，若B母線有壓則合KGAB。若KGAB拒合或B母線無壓，且E母線有壓，則合KGAE。B母線失電時，跳KGB，KGBE，若A母線有壓則合KGAB。若KGAB拒合或A母線無壓，且E母線有壓，則合KGBE。

(4)A，B母線并列，C，D母線并列。當A，B母線失電時，跳KGA，KGAE，KGB，KGBE，若E母線有壓，則合KGAE。若KGAE拒合，且E母線有壓，則合KGBE。當C，D母線失電時，跳KGC，KGCE，KGD，KGDE，若E母線有壓，則合KGDE。若KGDE拒合，且E母線有壓，則合KGCE。

3.3 A，B，C，D母線均失壓

當A，B，C，D母線失電時，跳KGA，KGB，KGC，KGD，KGAB，KGBC，KGCD。若E母線有壓則合KGDE，KGCE。

3.4 E母線上的電源的互投功能。

當E母線失電時，跳KGE1，KGE2。若施工電源1有壓，則合KGE1。若KGE1拒合且施工電源2有壓，則合KGE2。若施工電源1無壓，則不合KGE1，直接合KGE2。

3.5 閉鎖備自投[4]

當手跳或遙跳10 kV母線進線開關，TV斷線，10 kV母線弧光保護動作或高廠變后備保護過流Ⅱ段動作時，閉鎖備自投。

4 結束語

本文結合梨園的實際情況，通過對備自投的工作模式和邏輯閉鎖等問題的探討，解決了備自投設計的多個問題，對保障系統安全、穩定、可靠運行具有重要意義，同時對于其他電站備自投裝置的設計有一定的實際借鑒意義。

備自投優化及改造后，原設備能夠正式投入運行，現廠用電10 kV備自投程序能夠及時判斷并做出正確響應，減少不必要的停電時間，能在最短的時間內投入備用電源，使梨園電站廠用電更加安全、穩定、可靠。

[1]備用電源自動投入裝置技術條件：DL/T 526—2013[S]．

[2]繼電保護和安全自動裝置技術規范： GB/T 14285—2006[S]．

[3]武魏鵬.關于備自投的設計與調試方法舉例[J].中小企業管理與科技, 2012(31): 314-315.

[4]賀家李,李永麗,董新洲.電力系統繼電保護原理[M].北京：中國電力出版社,2010.

(本文責編：劉炳鋒)

2017-01-05；

2017-02-04

TK 263

B

1674-1951(2017)02-0055-02

李現啟(1984—)，男，山東梁山人，工程師，從事水電廠檢修維護工作(E-mail:331253511@qq.com)。