淺談智能變電站110kV備自投聯(lián)切10kV小電源線路方案

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(1.雅安電力集團(tuán)(股份)有限公司，四川 雅安 625000；2.中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心，云南 昆明 650000)

1 引言

備自投是備用電源自動投入裝置和備用設(shè)備自動投入裝置的簡稱，是電力系統(tǒng)中為了提高供電可靠性而裝設(shè)的自動裝置，對提高多電源負(fù)荷的供電可靠性，保證連續(xù)供電有重要的作用。

隨著智能變電站發(fā)展的應(yīng)用普及，智能化裝置與常規(guī)裝置間的二次回路功能聯(lián)系亦趨于密切。特別是110kV備自投裝置聯(lián)切35kV及10kV小電源線路時，目前較為普遍的方案是在聯(lián)切回路增加重動繼電器來實(shí)現(xiàn)聯(lián)切小電源線路，并且亦無返回至備自投參與程序邏輯運(yùn)算的小電源線路開關(guān)跳位接點(diǎn)。這在一定程度上增加了由于外回路元器件自身故障原因而引起小電源線路開關(guān)不能正確跳閘的風(fēng)險，且由于無小電源線路開關(guān)跳位返回接點(diǎn)，當(dāng)備自投動作聯(lián)切小電源線路后，若某一條或多條小電源線路并未跳開，在備自投合上備用線路時，極有可能造成備用線路與小電源非同期并列問題。本文針對以上問題提出了如何在智能變電站實(shí)現(xiàn)110kV備自投聯(lián)切10kV小電源線路及小電源線路開關(guān)跳位返回的方案。

2 備自投裝置的工作原理

備自投裝置是當(dāng)電力系統(tǒng)工作母線的電壓降低或工作電源因故障原因而被斷開后，能自動并且快速將備用電源投入工作，使用戶不至于因工作電源故障而停電，從而提高了供電可靠性。備自投按工作方式可分為母聯(lián)分段備自投與線路進(jìn)線備自投。現(xiàn)以線路進(jìn)線備自投為例，在正常運(yùn)行方式下，電源進(jìn)線開關(guān)一個主供運(yùn)行一個備供熱備用，備自投裝置檢測到變電站母線無壓、主供開關(guān)無電流、并且備供線路有壓時，備自投裝置啟動發(fā)跳主供線路開關(guān)命令，在確認(rèn)主供線路開關(guān)跳閘后，發(fā)合備供線路開關(guān)命令，最后確認(rèn)備供線路開關(guān)已經(jīng)合上，備自投裝置整組復(fù)歸。

3 智能變電站備自投聯(lián)切小電源實(shí)施方案

(1)110kV備自投聯(lián)切10kV小電源線路原理如圖1所示。

圖1 110kV備自投聯(lián)切10kV小電源線路原理圖

由圖1所示，110kV備自投裝置動作后，備自投裝置發(fā)“聯(lián)切其他設(shè)備”GOOSE跳閘命令，利用光纜采用組網(wǎng)網(wǎng)跳方式在SCD文件中將聯(lián)切命令通過拉虛端子的方式分別發(fā)送至主變10kV側(cè)智能終端裝置內(nèi)的刀閘控分1、刀閘控分2等刀閘控分GOOSE接收虛端子，然后在外回路中將不同的刀閘控分硬接點(diǎn)通過二次電纜的方式分別接至相應(yīng)10kV小電源線路開關(guān)二次控制回路中的跳閘回路中。

由此可見在110kV備自投裝置正確動作后發(fā)GOOSE跳閘命令至主變10kV側(cè)智能終端，刀閘控分接收到GOOSE跳閘命令后常開接點(diǎn)變?yōu)槌ｉ]接點(diǎn)，從而使10kV小電源線路開關(guān)跳閘二次回路連通，開關(guān)正確跳閘，即實(shí)現(xiàn)聯(lián)切功能。

(2)10kV小電源線路開關(guān)跳位返回原理如圖2所示。

圖2 10kV小電源線路開關(guān)跳位返回原理圖

由圖2所示，將10kV所有小電源線路開關(guān)跳位接點(diǎn)(此跳位接點(diǎn)為開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)常閉輔助接點(diǎn))串聯(lián)組合后采用二次電纜的方式接至主變10kV側(cè)智能終端裝置的備用開入量接點(diǎn)，再利用光纜通過GOOSE組網(wǎng)方式在SCD文件中將開入量采用拉虛端子的方式發(fā)送至110kV備自投裝置，從而實(shí)現(xiàn)參與備自投邏輯程序運(yùn)算。

圖3 110kV備自投動作邏輯圖

具體邏輯程序運(yùn)算如圖3所示，當(dāng)110kV備自投裝置正確動作后，經(jīng)過t1時間跳主供線路開關(guān)，同時經(jīng)過t2時間發(fā)聯(lián)切10kV小電源線路開關(guān)，且在t3時間內(nèi)判斷小電源線路開關(guān)是否跳開(即核實(shí)被聯(lián)切設(shè)備開關(guān)實(shí)際串聯(lián)跳位TW接點(diǎn)是否已返回)，若跳位TW接點(diǎn)返回，即備自投判斷出所有被聯(lián)切的設(shè)備已跳閘，則收回聯(lián)切其他設(shè)備命令，再經(jīng)t4時間發(fā)合備供線路或母聯(lián)分段開關(guān)命令。若當(dāng)備自投判斷出被聯(lián)切的設(shè)備沒有跳開(即被聯(lián)切設(shè)備開關(guān)實(shí)際串聯(lián)跳位TW接點(diǎn)沒有返回)，則備自投邏輯程序終止。通過此小電源線路跳位返回接點(diǎn)參與備自投邏輯運(yùn)算，有效降低了備用線路與小電源非同期并列問題。

4 結(jié)語

本文在目前普遍備自投聯(lián)切小電源二次回路復(fù)雜和可靠性較低的問題基礎(chǔ)上，提出了在智能變電站如何實(shí)現(xiàn)110kV備自投聯(lián)切10kV小電源線路和小電源線路開關(guān)跳位返回參與備自投程序邏輯運(yùn)算的具體實(shí)施方案，從而優(yōu)化聯(lián)切二次回路和提高了備自投動作的可靠性。