110千伏新河變電站10千伏備自投裝置投入方式探討

李曉琦 侯 駿 沈 倩 丁樂成 韓本帥

1.濟南供電公司 山東 濟南 250012；2.山東電力咨詢院有限公司 山東 濟南 250013

0 引言

備用電源自動投入裝置，是對具備雙電源或者多電源供電的變電站或設(shè)備，因電網(wǎng)開環(huán)或其他需要而正常只有一回電源供電時，當供電電源因故失去后，能迅速自動投入其他供電電源的裝置。

濟南供電公司所管轄110千伏新河變電站10千伏母線為三分段接線，其中兩段母線有小發(fā)電并網(wǎng)線路接入，為提高配電用戶的供電可靠性，加裝10千伏分段備自投裝置，為保證備自投裝置的正確動作，需要綜合考慮運行方式和小發(fā)電并網(wǎng)方式對備自投裝置充放電條件的影響。

本文從備自投裝置的原理出發(fā)， 根據(jù)110千伏新河變電站的實際情況，考慮到小發(fā)電并網(wǎng)線路對備自投裝置的影響，探討該接線方式下備自投裝置的投入方式以及運行的注意事項。

1 備自投裝置的原理

當兩段母線分列運行時，裝置選擇分段（橋）開關(guān)自投方案。

圖1 低壓雙母線系統(tǒng)接線

1.1 充電條件

當Ⅰ母、Ⅱ母均三相有壓，同時1DL、2DL在合位，3DL在分位，備自投裝置經(jīng)充電時間后充電完成。

1.2 放電條件

備投裝置在以下幾種情況下，任一條件滿足時自行放電： 第一，3DL在合位經(jīng)短延時備投自動放電；第二，Ⅰ、Ⅱ母線均不滿足有壓條件，延時后備投放電；第三，本裝置沒有跳閘出口時，手跳1DL或2DL后，備投放電；第四，引至‘閉鎖自投’或‘自投總閉鎖’ 開入的外部閉鎖信號； 第五，1DL，2DL，3DL的跳位TWJ異常； 使用本裝置的分段操作回路時，控制回路斷線，彈簧未儲能（合閘壓力異常），此時備投放電；第六，整定控制字或軟壓板不允許Ⅰ母或II母失壓分段自投。

1.3 動作過程

當備自投裝置充電過程完成以后，若Ⅰ母無壓（三線電壓均小于無壓起動定值）、I1無流， Ⅱ母有壓則備自投裝置起動，經(jīng)延時，兩對電源1跳閘接點動作跳開1DL、同時聯(lián)切出口跳開Ⅰ母需要聯(lián)切的開關(guān)。 確認1DL跳開和需聯(lián)切的開關(guān)跳開后，且Ⅰ母無壓 （當檢無壓合閘投入時， 小于無壓合閘定值），經(jīng)延時合上3DL。 具體過程如下圖（圖2）所示。

圖2 備自投裝置動作過程

同樣，若Ⅱ母無壓（三線電壓均小于無壓起動定值）、I2無流，I母有壓則備自投裝置起動， 經(jīng)延時，兩對電源2跳閘接點動作跳開2DL、同時聯(lián)切出口跳開Ⅱ母需要聯(lián)切的開關(guān)。 確認2DL跳開和需聯(lián)切的開關(guān)跳開后，且Ⅱ母無壓（當檢無壓合閘投入時，小于無壓合閘定值），經(jīng)延時合上3DL。

2 新河變電站10千伏備投投入方式

2.1 新河變電站接線及運行方式

110 千伏新河變電站現(xiàn)有T1、T2、T3 三臺50MVA變壓器，10千伏側(cè)為三分段無旁路接線，分別為Ⅰ母線、Ⅱ母線、Ⅲ母線。 另外，東郊熱電廠一臺6MW發(fā)電機組通過新豐I線或新豐II線并于新河站10千伏母線。 一次接線圖如圖3所示。

正常運行時， 新河站T1主變、T2主變、T3主變分別供10千伏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ母線分列運行，東郊熱電廠通過新豐I線或者新豐II線并網(wǎng)。為了避免任一臺主變停電造成的10千伏母線失電， 必須在10千伏Ⅰ、Ⅱ母線之間以及Ⅱ、Ⅲ母線之間均加裝10千伏分段備用電源自動投入裝置，分別定義為Ⅰ、Ⅱ母分段備投和Ⅱ、Ⅲ母分段備投。 當10千伏母線正常分列運行的情況下，Ⅰ、Ⅱ母分段備投和Ⅱ、Ⅲ母分段備投均投入運行，并且根據(jù)小發(fā)電并網(wǎng)情況聯(lián)切新豐I線或新豐II線。

圖3 新河變電站接線

2.2 備投動作過程

正常運行方式下，10千伏三段母線分別由T1主變、T2主變、T3主變供電分別運行。 當T1主變檢修，Ⅰ、Ⅱ母分段備自投動作，跳開1DL，若東郊熱電廠小發(fā)電通過新豐I線并網(wǎng)， 則需要聯(lián)切新豐I線，確認1DL與并網(wǎng)線路均跳開后， 檢測I母失壓后經(jīng)延時合12DL；當T2主變檢修，Ⅰ、Ⅱ母分段備自投與Ⅱ、Ⅲ母分段備自投均符合動作條件，跳開2DL，檢測Ⅱ母失壓，通過保護定值設(shè)置不同的合閘時間，Ⅰ、Ⅱ母分段備自投延時0S合閘，Ⅱ、Ⅲ母分段備自投延時0.5S檢測II母已有壓，不再合閘，即實現(xiàn)II母失壓時Ⅰ、Ⅱ母分段備自投動作；當T3主變檢修，Ⅱ、Ⅲ母分段備自投動作，跳開3DL，若東郊熱電廠小發(fā)電通過新豐II線并網(wǎng)，則需要聯(lián)切新豐II線，確認3DL與并網(wǎng)線路均跳開后，檢測Ⅲ母失壓后經(jīng)延時合23DL。

當T2主變帶10千伏Ⅰ、 Ⅱ母線運行，T3主變帶Ⅲ母線運行時，Ⅰ、Ⅱ母分段備自投停用。當T2主變檢修，Ⅱ、Ⅲ母分段備自投動作，跳開2DL，若東郊熱電廠小發(fā)電通過新豐I線并網(wǎng)，則需要聯(lián)切新豐I線，確認2DL與新豐I線開關(guān)均跳開后，檢測Ⅱ母失壓后經(jīng)延時合23DL；當T3主變檢修，Ⅱ、Ⅲ母分段備自投動作，跳開3DL，若東郊熱電廠小發(fā)電通過新豐II線并網(wǎng)，則需要聯(lián)切新豐II線，確認3DL與并網(wǎng)線路均跳開后，檢測Ⅲ母失壓后經(jīng)延時合23DL。

當T1主變帶10千伏Ⅰ母線運行，T2主變帶Ⅱ、Ⅲ母線運行，Ⅱ、Ⅲ母分段備自投停用。當T1主變檢修，Ⅰ、Ⅱ母分段備自投動作，跳開1DL，若東郊熱電廠小發(fā)電通過新豐I線并網(wǎng)， 則需要聯(lián)切新豐I線，確認1DL與并網(wǎng)線路均跳開后，檢測I母失壓后經(jīng)延時合12DL；當T2主變檢修，Ⅰ、Ⅱ母分段備自投動作，跳開2DL，若東郊熱電廠小發(fā)電通過新豐II線并網(wǎng)，則需要聯(lián)切新豐II線，確認2DL與并網(wǎng)線路均跳開后，檢測Ⅱ母失壓后經(jīng)延時合12DL。

2.3 備自投聯(lián)切的設(shè)置

對于Ⅰ、Ⅱ母分段備自投，跳#1主變低壓開關(guān)、合分段開關(guān)時，若新豐I線有小發(fā)電并網(wǎng)，則需要聯(lián)切新豐I線；跳#2主變低壓側(cè)開關(guān)、合分段開關(guān)時，不需要聯(lián)切新豐I線； 若當III主變停電，II主變帶10kVII、III母線，并且樹豐開關(guān)站通過新豐II線并網(wǎng)時，需要聯(lián)切新豐II線。

對于Ⅱ、Ⅲ母分段備自投，跳#2主變低壓側(cè)開關(guān)、合分段開關(guān)時，不需要聯(lián)切新豐II線。若當I主變停電，II主變帶10kV I 、II母線，并且樹豐開關(guān)站通過新豐I線并網(wǎng)時，需要聯(lián)切新豐I線；跳#3主變低壓開關(guān)、合分段開關(guān)時，若新豐II線有小發(fā)電并網(wǎng)，則需要聯(lián)切新豐II線。

3 總結(jié)

根據(jù)上文的分析， 在綜合考慮電網(wǎng)運行方式、小發(fā)電并網(wǎng)方式的基礎(chǔ)上，根據(jù)備投裝置的動作原理，合理安排備投投入方式，實現(xiàn)了備投裝置在新河變電站10千伏側(cè)三分段接線系統(tǒng)中的正確動作。實踐證明， 新河變電站10千伏系統(tǒng)備投的正確動作，提高了配電系統(tǒng)供電的可靠性，大大減少了故障停電的發(fā)生。

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