220kV備自投原理應(yīng)用和維護(hù)措施

周欽賢

摘 要：針對近年來220 kV備自投裝置的相關(guān)問題進(jìn)行研究、總結(jié)，對220 kV系統(tǒng)備自投配置進(jìn)行介紹，隨后詳細(xì)闡述220 kV系統(tǒng)備用電源自投方式和充電條件，最后提出了220 kV自投設(shè)備的維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：自投裝置；供電設(shè)備；變電站；應(yīng)用和維護(hù)

中圖分類號：TM772 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）04-0012-02

220 kV備自投裝置，對電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。因此，分析220 kV設(shè)備的自投原理和制訂設(shè)備的維護(hù)方案有著重大意義。

1 220 kV系統(tǒng)備自投配置概述

供電網(wǎng)絡(luò)通常有兩個或兩個以上的電源用于供電，一個設(shè)置為主供電源，其他的視作備用電源，或者兩個電源分別帶有部分負(fù)荷，并且互為備用的220 kV電源自動投入裝置。變電站要滿足220 kV系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要，則一定要通過裝設(shè)220 kV備用電源自動投入裝置來確保正常運(yùn)行。

2 備用電源自投方式和充電條件

2.1 220 kV 系統(tǒng)備用電源自投方式

按照變電站的220 kV系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行原理和方式，220 kV 備用電源設(shè)有四種自投方式。圖1是進(jìn)線備投或者是母聯(lián)備投的一次接線圖。當(dāng)220 kV進(jìn)線2 或者220 kV進(jìn)線1各自同時帶著兩段母線正常運(yùn)行，另一條進(jìn)線處于明備用狀態(tài)時，屬于備投方式一或備投方式二；進(jìn)線備投或者是母聯(lián)備投工作處于分段狀態(tài)時，依靠母聯(lián)開關(guān)使它們互為備用的方式則為備投方式三或備投方式四。

2.2 220 kV設(shè)備自投裝置的主接線方式

220 kV備自投裝置重要的3種主接線形式是雙母線接線、雙母線帶旁路和雙母線單分段，220 kV線路數(shù)按照6回配置，按照3組雙回線設(shè)置。

2.3 220 kV備自投裝置的充放電條件

線路備自投功能可以將互為備投的線路分為兩組，通過整定線路組別和備投順序后，裝置可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況自動判別出主供和備投線路，并進(jìn)入充電狀態(tài)。當(dāng)裝置檢測到以下條件均滿足時進(jìn)入充電狀態(tài)：①“備自投功能壓板”在投入狀態(tài)；②母聯(lián)檢修壓板退出時兩段母線均有壓，或母聯(lián)檢修壓板投入時有且僅有一段母線有壓；③非檢修狀態(tài)的母聯(lián)開關(guān)應(yīng)在合位；④一組線路有主供線路，另一組線路有且只有備投線路（可含有檢修線路）。充電完成后，備自投功能開放。

雙母線接線。要求雙母線單刀閘分段、雙母線帶旁路接線均和雙母線接線的動作邏輯一致。雙母線接線的220 kV備自投裝置要經(jīng)檢測在滿足以下條件時才能進(jìn)入充電狀態(tài)：①“備自投功能壓板”在投入狀態(tài)；②母聯(lián)開關(guān)在備投狀態(tài)（即熱備用狀態(tài)），充電完成后備自投功能開放。

雙母線單分段接線進(jìn)入充電狀態(tài)則需要裝置檢測到滿足以下條件：①備自投功能壓板”在投入狀態(tài)；②至少有兩個母聯(lián)（分段）開關(guān)“分位”或“檢修”；③至少有一個母聯(lián)（分段）開關(guān)在備投狀態(tài)（即熱備用狀態(tài)）。因備投元件有可能多于 1 個，因此需增設(shè)備投母聯(lián)（分段）開關(guān)的優(yōu)先級定值。

在各種充電方式下，當(dāng)裝置檢測到以下情況應(yīng)放電：①當(dāng)裝置不滿足線路備投或母聯(lián)備投的充電條件時應(yīng)放電，但有一種特殊情況，即在線路備投的充電方式下，如果不是檢修母聯(lián)開關(guān)變?yōu)榉治?，則裝置不放電，但應(yīng)發(fā)出告警信號；②裝置啟動跳主供開關(guān)后，若檢測不到相應(yīng)主供開關(guān)的分位信號，則裝置應(yīng)放電，需手動復(fù)歸；③裝置動作后應(yīng)放電，需手動復(fù)歸；④裝置處于非啟動狀態(tài)且開關(guān)檢修壓板退出時，如果收到開關(guān)對應(yīng)間隔的手跳信號時，裝置應(yīng)放電，信號消失，自動復(fù)歸；⑤收到母差、失靈和其他外部閉鎖信號時，裝置應(yīng)放電。

3 220 kV備自投設(shè)備的維護(hù)措施

3.1 備自投設(shè)備的維護(hù)

在同一供電系統(tǒng)內(nèi)，高電壓等級、高可靠性和影響面大的220 kV備自投裝置的備自投要先動作，相反的，低電壓等級、低可靠性和影響面小的備自投按同是躲過上級備自投整定。當(dāng)主電源停電時，最接近電源上級設(shè)備的備自投先動作，能夠確保及時恢復(fù)系統(tǒng)供電；如果220 kV備自投裝置備自投先動作，則必須等到系統(tǒng)恢復(fù)供電并等待對應(yīng)的備自投動作，才能恢復(fù)操作。

3.2 220 kV備自投裝置備自投和電動機(jī)再啟動的維護(hù)

220 kV備自投裝置的備自投運(yùn)作和電動機(jī)存在著很大的關(guān)聯(lián)。電動機(jī)控制元件一般選取交流接觸器，220 kV備自投裝置的二次回路電源和其電動機(jī)所在母線緊緊相連，當(dāng)母線電壓低于裝置的接觸器吸合電壓時，接觸器發(fā)生釋放，電動機(jī)自動回路、斷電。220 kV備自投裝置的備自投動作的時限一般是2～3 s，和其他的瞬時電壓波動事故比較而言，其備自投使停電時間太長。在備自投動作進(jìn)行以前，電動機(jī)回路接觸器已經(jīng)發(fā)生釋放，電動機(jī)開始進(jìn)行備自投動作，當(dāng)母線恢復(fù)電力供應(yīng)以后，該母線段上的電動機(jī)不能重新啟動。

3.3 220 kV備自投裝置備自投動作和系統(tǒng)恢復(fù)的維護(hù)

220 kV備自投裝置進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)時，絕不允許選取備自投自復(fù)模式，而是選用系統(tǒng)恢復(fù)相結(jié)合的維護(hù)方式以確保正常供電。事實(shí)上，不停電倒閘本身也是在保證220 kV備自投裝置系統(tǒng)正常供電的情況下，實(shí)施的必要設(shè)備檢修步驟，目的是確保220 kV備自投裝置處于正常工作狀態(tài)。

3.4 220 kV備自投裝置驗(yàn)收時的注意事項

220 kV備自投裝置驗(yàn)收時要注意：①110 kV及以下的負(fù)荷元件（包括小電源和旁路）應(yīng)接入裝置負(fù)荷元件。②合位信號應(yīng)優(yōu)先從開關(guān)本體取用。為了保證施工圖紙設(shè)計的正確性，合位信號需三相并聯(lián)后接入。③為防止備自投和保護(hù)失配，備自投跳220 kV線路的開出接點(diǎn)不宜接入起動失靈保護(hù)回路。④任意負(fù)荷單元在其允切壓板退出時，無論任何情況下均不應(yīng)被切除。⑤所有開入量的防抖時間應(yīng)為20 ms。⑥采用主變后備保護(hù)動作閉鎖備自投時，備自投開入空節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用變高開關(guān)合閘后位置觸點(diǎn)KKJ，而不能使用變高開關(guān)合閘位置觸點(diǎn)HWJ。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，用電設(shè)備也對電力供應(yīng)提出了更高的要求，220 kV備自投裝置在實(shí)際使用中會發(fā)生各類問題，要想快速解決這些問題，必須及時總結(jié)220 kV備自投裝置的使用經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化和提升相關(guān)設(shè)備的維護(hù)工作能力，確保供電的穩(wěn)定性和可靠性。

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〔編輯：陳文強(qiáng)〕

Abstract： In recent years， issues related to 220 kV device considering the study concluded that for the 220 kV system prepared from the cast describes how to configure， and then elaborated on 220 kV system standby power source mode and charging conditions， the final proposed 220 kV equipment maintenance measures since the vote.

Key words： automatic switch device； powered equipment； substation； application and maintenance