變電站10—110kV備自投應(yīng)用淺析

【摘要】簡要介紹了備自投作為電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的保護自動裝置所處的地位、發(fā)揮的作用、遵循的原則。對目前杭州地區(qū)所新上的10-110kV備自投的部分邏輯以具體的變電站實例給予說明。分析了浙江省10-110kV備自投邏輯下的一些特點，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況加以說明，特別是在輕載變電站出現(xiàn)的新狀況，提出運行人員應(yīng)對現(xiàn)場實際問題的處理方法。

【關(guān)鍵詞】備自投；邏輯；特點；處理方法

一、備自投概述

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會用電負荷的急劇增加，企業(yè)、居民用電要求的逐漸提升，促使電網(wǎng)供電的可靠性亟需加強，電網(wǎng)運行水平有待進一步提高?，F(xiàn)在電網(wǎng)架構(gòu)雖日趨完善，但在各種設(shè)備、線路故障面前仍顯薄弱，備用電源自動投入裝置作為目前電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)保證可靠供電的重要設(shè)備，其有助于對薄弱電網(wǎng)架構(gòu)的增強，有助于減輕配網(wǎng)事故的影響，在目前電網(wǎng)建設(shè)尚不完善的時期內(nèi)，對區(qū)域內(nèi)的供電可靠性起到積極的作用。

通過采集斷路器位置、電壓、電流等信息，當工作電源因故障被斷開后，能夠自動而迅速地將備用電源投入工作，保證用戶連續(xù)供電的裝置即稱為備用電源自投裝置，簡稱備自投裝置。一般來說，目前變電站裝設(shè)的都是微機型備用電源自投裝置。

備自投裝置主要用于110kV以下的電網(wǎng)系統(tǒng)之中，是保證電力系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的設(shè)備之一，110kV以上電網(wǎng)的備自投裝置一般與主變過載聯(lián)切裝置配合使用。裝設(shè)備自投裝置的基本條件是具備兩個及以上電源供電，工作方式為一個為主供電源、另一個為備用電源（明備用），或者是兩個電源各自帶部分負荷，互為備用（暗備用），所以，備自投方式主要是根據(jù)變電站的一次系統(tǒng)接線圖來進行設(shè)計的。

根據(jù)備自投裝置的特殊性與其在電力系統(tǒng)中的功能位置，其應(yīng)當遵循的原則有下列幾種：

1、工作電源確認斷開后，備用電源方可投入。

2、備自投切除工作電源斷路器必須經(jīng)過延時。

3、手分或遙分工作電源，應(yīng)閉鎖備自投裝置或者先停用備自投后進行手分與遙分。

4、應(yīng)具有各種外部閉鎖備自投裝置的功能。

5、壓變高壓熔絲熔斷或者接地情況下，必須具有壓變二次斷線閉鎖功能。

6、必須保證只動作一次。

隨著運維班模式的深入推廣以及調(diào)控一體化的模式的推進，監(jiān)控與操作分離，運行人員的工作重心轉(zhuǎn)向日常巡視、操作及工作許可，一個運維班下轄的變電站眾多，電氣主接線方式也不盡相同，對10-110kV備自投邏輯方式的掌握與應(yīng)用，對運行人員在進行操作、對設(shè)備的巡視、對缺陷的把握等方面提出了更高的要求。

二、變電站10-110kV備自投邏輯

下面以某變電站為例，對目前所使用的10-110kV系統(tǒng)典型接線的備自投邏輯動作方式進行簡述：

一、10kV1號母分備自投

方式1：1號主變10kV側(cè)無流、10kVⅠ段母線無壓，10kVⅡ段母線有壓時，備自投起動，如果1號主變10kV開關(guān)處于合位，則經(jīng)9S跳1號主變10kV開關(guān)，確認1號主變10kV開關(guān)跳開后，再經(jīng)0.1S合10kV1號母分開關(guān)；如果1號主變10kV開關(guān)已處于分位，則瞬時跟跳1號主變10kV開關(guān)，確認1號主變10kV開關(guān)跳開后，再經(jīng)2S合10kV1號母分開關(guān)。

方式2與方式1類似，不再簡述。

二、110kV內(nèi)橋開關(guān)與進線開關(guān)備自投

三、變電站10-110kV備自投邏輯的部分特點及運行注意事項

1、目前運用中的10-110kV備自投的部分優(yōu)點：

1）、具備檢無流判據(jù)的備自投相比于只檢無壓的備自投邏輯來說，優(yōu)點主要在于兩個方面，一是摒棄了動作條件中易出問題的開關(guān)位置判據(jù)TWJ，一旦TWJ跳閘位置繼電器出現(xiàn)問題，在相應(yīng)母線壓變高壓熔絲熔斷的情況下，易產(chǎn)生備自投誤動作。二是打破了以母線電壓為判據(jù)的傳統(tǒng)標準，隨著電能質(zhì)量水平的波動以及壓變高壓熔絲質(zhì)量的優(yōu)劣，在某些時間內(nèi)發(fā)生故障的可能性依然存在。相對而言，引入工作電源的電流值作為判據(jù)之一，比較可靠，流變較為穩(wěn)定，沒有熔絲之類的附加保護裝置，作為工作電源的有力證明，體現(xiàn)負荷電流的流變更加合適。

2）、備自投的動作邏輯與變電站的運行方式密切相關(guān)，傳統(tǒng)備自投在運行方式調(diào)整后人員必須現(xiàn)場改動聯(lián)線或整定邏輯控制字，并且在工作前后還需對備自投進行停投操作。隨著變電站逐步采用無人值班后，給運行增加了大量的工作，備自投根據(jù)系統(tǒng)運行方式變化自動選擇適當?shù)膭幼鬟壿嬕呀?jīng)成為必要的功能。從原理上講，只要引入有關(guān)的全部開關(guān)狀態(tài)自動識別當前運行方式，啟動相應(yīng)的充電條件即可。在目前微機型備自投的基礎(chǔ)上針對不同運行方式準備多套自投方案是可行的?，F(xiàn)有大部分微機型備自投裝置具備自適應(yīng)功能，即自動根據(jù)主接線的開關(guān)位置變化，判斷滿足某種備自投方式的條件，在外部無放電閉鎖條件下，從而自動投入該備自投方式。可減輕部分接線方式下運行人員的操作工作，特別是春節(jié)期間主變輕載時，即只進行一次設(shè)備操作，省去進行二次設(shè)備的操作。

2、特殊運行方式下的問題與解決方法：

與以往的備自投邏輯相比，新增工作電源的電流值一種開入量，采用檢無壓無流方式進行備自投動作邏輯的判斷，其在輕載變電站會出現(xiàn)特殊情況，工作電源的電流值非常小，同時備自投裝置無流定值整定不夠，致使電流開入量滿足備自投裝置的無流定值，使該備自投裝置動作條件檢無流部分得到滿足，開放了備自投裝置動作的一半條件，同時備自投裝置異常告警信號發(fā)出，此時，如果某一母線壓變高壓熔絲熔斷，在更換高壓熔絲之前須將備自投退出，否則備自投將誤動作，改變原有正常運行方式。

以110kV某變?yōu)槔撟冸娬驹谕懂a(chǎn)初期負荷較小，1號主變10kV側(cè)負荷電流約60A左右，而這時該10kV1號母分備自投無流定值整定為0.15A，流變變比3000/5，所得二次電流值為0.1A，所以這時實際負荷電流低于無流定值，WBT-822A/R5/F裝置告警信號報出，反映到變電站當?shù)乇O(jiān)控后臺與調(diào)度遠方監(jiān)控的告警信號被歸并成“10kVⅠ段母線裝置故障告警動作”光字信號。雖然這種情況不能算做保護自動裝置真正處于異常，也不能把此種狀態(tài)完全歸于正常狀態(tài)。檢修單位也無法進行“消缺工作”。因此，在此種情況下，運行監(jiān)控人員需要注意兩個方面：1、需要時刻關(guān)注相應(yīng)母線電壓的變化，做好壓變高壓熔絲熔斷后的處置預(yù)案；2、在調(diào)控一體化工作模式下，調(diào)度遠方監(jiān)控后臺上，因為歸并信號的存在，易造成10kVⅠ段母線設(shè)備上有其他保護裝置異常的告警信號被此信號所屏蔽，蒙蔽監(jiān)控人員與運行人員的監(jiān)視，假如該母線上有其他線路保護裝置死機，后臺將無法體現(xiàn)該異常信號。所以在此期間，需要運行人員加強巡視。解決此類問題應(yīng)根據(jù)變電站投產(chǎn)后預(yù)測負荷值作出科學(xué)判斷，并對保護定值進行合理整定，使備自投無流定值躲開最小負荷電流，從而避免該異?，F(xiàn)象出現(xiàn)。

參考文獻

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作者簡介

方濤 杭州供電公司 華北電力大學(xué)工程碩士在讀。