某站10 k V備自投裝置動(dòng)作情況分析及討論

陳 晶

（廈門電業(yè)局，福建 廈門361000）

0 引言

廈門電業(yè)局主電網(wǎng)的10 k V母線進(jìn)線電源取自不同電源點(diǎn)，分列運(yùn)行并互為暗備用。當(dāng)主供電源發(fā)生故障時(shí)，備用電源自動(dòng)裝置投入，暗備用電源自動(dòng)投入，恢復(fù)對(duì)母線供電，從而確保用戶供電不間斷。但受電網(wǎng)運(yùn)行和實(shí)際設(shè)備要求的約束，備自投裝置在應(yīng)用中常常會(huì)遇到一些問題。下面對(duì)有4臺(tái)主變的梧侶變電站10 k V備自投裝置動(dòng)作情況進(jìn)行分析和探討。

1 備自投基本原則

（1）只有工作電源斷開后，備用電源才能投入，防止對(duì)進(jìn)線線路倒送電。電源側(cè)的電壓、電流情況為啟動(dòng)合閘的必要條件。（2）母線故障或手動(dòng)操作切除電源時(shí)，備自投裝置不應(yīng)動(dòng)作。（3）備自投在PT斷線時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)。（4）備自投只能動(dòng)作一次，防止系統(tǒng)受到多次沖擊而擴(kuò)大事故。實(shí)際采用手動(dòng)復(fù)歸的形式恢復(fù)對(duì)備自投充電。（5）備用電源無壓時(shí)，備自投不應(yīng)動(dòng)作。一般采用有壓檢測(cè)元件，確保在備用電源電壓低于整定值時(shí)，備自投可靠不動(dòng)作。

2 備自投在220 k V梧侶變電站應(yīng)用的基本邏輯

梧侶變電站備自投采用南瑞繼保RCS－9653Ⅱ，10 k V系統(tǒng)實(shí)際接線圖如圖1所示。

圖1 10 k V系統(tǒng)實(shí)際接線圖

2.1 備自投裝置的充電條件

（1）BZT投入工作，即功能壓板及出口壓板均投入，且無放電條件；（2）工作電源和備用電源均有電壓；（3）電源進(jìn)線開關(guān)在合位，母聯(lián)開關(guān)在分位。

2.2 備自投裝置的放電閉鎖條件

（1）備用電源在合位；（2）進(jìn)線電源、備用電源無壓；（3）人為地手動(dòng)或遙控跳開進(jìn)線電源；（4）其他外部閉鎖信號(hào)；（5）備自投退出。

2.3 備自投動(dòng)作邏輯

以10 k VⅠ、Ⅱ段母線為例，900 BZT動(dòng)作情況如下：（1）Ⅰ母無壓、91 A進(jìn)線無流，Ⅱ母有壓則經(jīng)延時(shí)后跳開91 A開關(guān)，確認(rèn)91 A開關(guān)跳開后合上900開關(guān)；（2）Ⅱ母無壓、91B進(jìn)線無流，Ⅰ母有壓則經(jīng)延時(shí)后跳開91B開關(guān)，確認(rèn)91B開關(guān)跳開后合上900開關(guān)。

3 實(shí)際應(yīng)用中備自投投退的情況

3.1 4段母線備自投的投退

梧侶運(yùn)維站4段母線分別由＃1、＃2、＃3、＃4主變作為進(jìn)線電源。由備自投邏輯可知，Ⅱ母失壓時(shí)，900 BZT與99 K BZT均滿足動(dòng)作條件同時(shí)動(dòng)作，Ⅲ母失壓時(shí)，99 K BZT與990 BZT均滿足動(dòng)作條件同時(shí)動(dòng)作，開關(guān)動(dòng)作情況變得不確定，不滿足保護(hù)運(yùn)行規(guī)定。針對(duì)此情況有2種解決方案：

方案1：解除900 BZT對(duì)Ⅱ母進(jìn)線電源的BZT功能，同時(shí)解除990 BZT對(duì)Ⅲ母進(jìn)線電源的BZT功能，其余自投裝置投入，99 K BZT投入。

方案2：解除99 K BZT整套保護(hù)，900 BZT和990 BZT保護(hù)裝置正常投入。

結(jié)論：由于＃1、＃2主變?nèi)萘繛?20 MVA，＃3、＃4主變?nèi)萘繛?80 MVA，考慮到主變并列時(shí)負(fù)荷分配的問題，為滿足BZT動(dòng)作后主變不過載，盡量采用大容量主變來帶母線。即當(dāng)10 k VⅡ段失壓時(shí)，由＃1主變和＃3主變帶均能滿足要求。10 k VⅢ段母線失壓時(shí)，由＃4主變帶滿足不過載要求，但＃2主變帶就有可能出現(xiàn)過載。而從實(shí)際操作簡(jiǎn)易性和邏輯判斷完整性綜合考慮，采用第2種方案比較合理，即解除99 K BZT裝置，900 BZT與990 BZT投入。

3.2 設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的動(dòng)作情況

3.2.1 設(shè)備發(fā)生 N－1故障時(shí)的情況

（1）單臺(tái)主變故障或失壓。以＃1主變?yōu)槔髯兪夯蚬收蠒r(shí)，900 BZT檢測(cè)到開關(guān)進(jìn)線無流，檢測(cè)到PT1三相線均無壓，PT2有壓，且無其他閉鎖信號(hào)，900 BZT保護(hù)動(dòng)作，延時(shí)3 s，重新跳開91 A開關(guān)，合上900開關(guān)。不會(huì)造成10 k V母線失壓。（2）主變后備保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)跳開母分開關(guān)，再跳主變低壓側(cè)開關(guān)以切斷故障電流。閉鎖BZT。此時(shí)備自投不應(yīng)動(dòng)作。

3.2.2 設(shè)備發(fā)生 N－2故障時(shí)的情況

＃1、＃2主變相繼故障或＃3、＃4主變相繼故障將造成對(duì)應(yīng)2段10 k V母線失壓，而其他2臺(tái)主變相繼失壓或故障的N－2組合，對(duì)應(yīng)BZT會(huì)動(dòng)作，將不會(huì)出現(xiàn)10 k V母線失壓情況。

以＃1主變?yōu)槔海?）＃1主變失壓或故障時(shí)，900 BZT動(dòng)作，斷91 A開關(guān)，合900開關(guān)?；謴?fù)10 k VⅠ段母線供電。此時(shí)再次發(fā)生如下主變故障：1）＃2主變失壓或故障時(shí)，99 K BZT未投，無自投，10 k VⅠ、Ⅱ段母線失壓。2）＃3主變失壓或故障時(shí)，990 BZT動(dòng)作，斷91C開關(guān)，合990開關(guān)，恢復(fù)10 k VⅢ段母線供電。3）＃4主變失壓或故障時(shí)，990 BZT動(dòng)作，斷91D開關(guān)，合990開關(guān)，恢復(fù)10 k VⅣ段母線供電。（2）若＃1、＃2主變同時(shí)失壓，此時(shí)備用電源無壓，不滿足BZT充電條件，BZT不會(huì)動(dòng)作。單臺(tái)主變恢復(fù)電源時(shí)將滿足BZT的充電條件，且同時(shí)滿足BZT動(dòng)作條件，900 BZT動(dòng)作，斷開失壓進(jìn)線開關(guān)，合上900開關(guān)。

3.2.3 單臺(tái)主變檢修時(shí)發(fā)生N－1故障

（1）＃1、＃4主變情況類似，以＃1主變檢修為例，由＃2主變帶Ⅰ、Ⅱ段母線。若＃2主變失壓或故障跳開91B開關(guān)，99 K BZT未投，10 k VⅠ、Ⅱ段母線失壓。（2）＃2、＃3主變情況類似，以＃2主變檢修為例，由＃1主變帶Ⅰ、Ⅱ段母線。若＃1主變失壓或故障跳開91 A開關(guān)，則10 k VⅠ、Ⅱ段母線失壓。若由＃3主變帶Ⅱ、Ⅲ段母線，＃3主變失壓或故障時(shí)990 BZT動(dòng)作，斷開91C開關(guān)，合990開關(guān)，由＃4主變帶10 k VⅡ、Ⅲ、Ⅳ段母線。

3.3 為提高設(shè)備可靠性，合理利用99K備自投解決N－1／N－2時(shí)母線失壓的問題

（1）由于主變N－1時(shí)，備自投正確動(dòng)作，母線可恢復(fù)供電，無需進(jìn)行BZT調(diào)整。（2）正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)生N－2的情況，在負(fù)荷允許的情況下，可考慮投入99 K BZT，并將其BZT動(dòng)作時(shí)間設(shè)為4 s，此時(shí)若＃1、＃2主變相繼故障或＃3、＃4主變相繼故障，則利用時(shí)間差躲過與900 BZT／990 BZT的動(dòng)作時(shí)間，恢復(fù)10 k V母線供電，起到補(bǔ)充的作用。（3）當(dāng)1臺(tái)主變檢修時(shí)，在負(fù)荷滿足條件（即主變能夠帶3段以上母線負(fù)荷而不過載的情況）時(shí)可以利用99 K BZT來進(jìn)行彌補(bǔ)，即：1）＃1主變進(jìn)線開關(guān)91 A檢修，投入99 K備自投。當(dāng)Ⅲ段母線失壓時(shí)，由99 K備自投先動(dòng)作恢復(fù)供電（99 K動(dòng)作時(shí)間3.1 s，990動(dòng)作時(shí)間3.6 s）。2）＃4主變進(jìn)線開關(guān)91 D檢修，投入99 K備自投。當(dāng)Ⅱ段母線失壓時(shí)，由99 K備自投先動(dòng)作恢復(fù)供電（99 K動(dòng)作時(shí)間3.1 s，900動(dòng)作時(shí)間3.6 s）。3）＃2主變進(jìn)線開關(guān)91B檢修時(shí)，合上99 K開關(guān)，退出99 K備自投。4）＃3主變進(jìn)線開關(guān)91C檢修時(shí)，合上99 K開關(guān)，退出99 K備自投。

4 結(jié)語

隨著用電需求的不斷增加，用電負(fù)荷相對(duì)集中，主變出現(xiàn)重載等情況。電網(wǎng)規(guī)劃趕不上用電增長(zhǎng)速度，加上基建、土地等因素的限制，常采用新增主變的辦法以解決燃眉之急，但這會(huì)造成接線方式的復(fù)雜和保護(hù)配合的困難。梧侶變10 k V母線就是一個(gè)典型的例子。為了提高供電可靠性，備自投裝置的靈活應(yīng)用非常重要，其能在一定程度上提高供電可靠性這一重要的供電指標(biāo)，同時(shí)保障電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)運(yùn)行。

［1］南瑞繼保電氣有限公司.RCS－9000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)備用電源自投保護(hù)測(cè)控裝置技術(shù)使用說明書