亭子口水電站10kV備自投裝置邏輯優(yōu)化分析

劉建飛

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

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亭子口水電站10kV備自投裝置邏輯優(yōu)化分析

劉建飛

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

本文介紹亭子口水電站廠用10kV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及備自投裝置優(yōu)化升級(jí)前的動(dòng)作邏輯，提出備自投邏輯優(yōu)化原因，分析了備自投優(yōu)化升級(jí)后的充、放電條件及動(dòng)作邏輯，指出備自投優(yōu)化升級(jí)后可提高廠用電系統(tǒng)的可靠性。

亭子口水電站 備自投裝置 優(yōu)化 動(dòng)作邏輯

亭子口水電站屬大型調(diào)峰電站，機(jī)組開停機(jī)比較頻繁，要求廠用電具有較高的可靠性和靈活性。按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，廠用電電源應(yīng)滿足各種運(yùn)行方式下廠用負(fù)荷的需要，且有相互備用電源。投產(chǎn)前10kV備自投裝置邏輯設(shè)計(jì)復(fù)雜且存在缺陷。下面主要對(duì)本次備自投裝置邏輯優(yōu)化升級(jí)進(jìn)行分析和探討。

1 10kV廠用電系統(tǒng)及備自投裝置配置簡(jiǎn)介

1.1 廠用電系統(tǒng)

亭子口電站500kV系統(tǒng)采用三角形接線型式一回送出線路，機(jī)變采用聯(lián)合擴(kuò)大單元接線方式，1號(hào)機(jī)變與2號(hào)機(jī)變?yōu)?單元，3號(hào)機(jī)變與4號(hào)機(jī)變?yōu)?單元，每臺(tái)主變壓器低壓側(cè)都有1臺(tái)廠高變分別接入廠內(nèi)10kVⅠ至Ⅳ段，另外，從施工變電站接入兩路電源分別接入廠內(nèi)10kVⅠ段和Ⅳ段(如圖1所示)。

圖1 亭子口電站10kV廠用電

1.2 10kV備自投裝置配置

亭子口電站廠內(nèi)10kV系統(tǒng)，采用兩臺(tái)河南許繼WBT-851微機(jī)備自投保護(hù)裝置，安裝于廠內(nèi)10kV備自投柜內(nèi)。備自投裝置有以下三種工作方式：

(1)全自動(dòng)模式。當(dāng)主用電源失電后，跳開主用電源開關(guān)，發(fā)自投指令按優(yōu)先級(jí)順序合備用電源開關(guān)。當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后，自動(dòng)啟動(dòng)返回程序，斷開備用電源開關(guān)，合主用電源開關(guān)；

(2)半自動(dòng)模式。當(dāng)主用電源失電后，跳開主用電源開關(guān)，發(fā)自投指令按優(yōu)先級(jí)順序合備用電源開關(guān)。當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后，不自動(dòng)返回主用電源供電，維持當(dāng)前供電方式；

(3)退出模式。備自投退出。

2 升級(jí)前備自投動(dòng)作邏輯

正常運(yùn)行時(shí)，四段母線由各自主供電電源供電，分段開關(guān)處于分閘位置，即母線分段運(yùn)行。當(dāng)該段母線主供電源消失后，跳該主供電源開關(guān)，并按如下優(yōu)先級(jí)自動(dòng)投入備用電源：先投第一備用電源，再投第二備用電源，最后投第三備用電源。即1TM的主供電源為1#廠高變，第一備用電源為2TM，第二備用電源為110kV施工變電所的1#電源；2TM的主供電源為2#廠高變，第一備用電源為1TM，第二備用電源為110kV施工變電所的1#電源，第三備用電源為3TM；3TM的主供電源為3#廠高變，第一備用電源為4TM，第二備用電源為110kV施工變電所的2#電源，第三備用電源為2TM；4TM的主供電源為4#廠高變，第一備用電源為3TM，第二備用電源為110kV施工變電所的2#電源。

不難看出，10kV備自投裝置優(yōu)化升級(jí)前邏輯程序復(fù)雜，需引入的電流量、電壓量較多，造成備自投動(dòng)作結(jié)果的多樣性且有誤動(dòng)作的可能，動(dòng)作后不便于廠用電系統(tǒng)故障的判斷和處理。而且由于主接線型式的限制，任何一臺(tái)主變故障都會(huì)使兩臺(tái)廠高變失電，故1TM與2TM或3TM與4TM之間失去備用關(guān)系。

3 升級(jí)后備自投動(dòng)作邏輯

升級(jí)后，為確保廠用電系統(tǒng)的安全，從運(yùn)行方式上應(yīng)確保一臺(tái)廠高變最多只能帶兩段母線負(fù)載運(yùn)行。正常運(yùn)行方式不變，各段10kV母線主供電源消失后，跳該主供電源開關(guān)，自動(dòng)投入備用電源，去掉第二、第三備用電源簡(jiǎn)化各電源之間邏輯關(guān)系，防止備自投裝置誤動(dòng)作。即1TM母線備用電源為110kV施工變1#電源，2TM母線備用電源為3TM母線，3TM母線備用電源為2TM母線，4TM母線備用電源為110kV施工變2#電源。

4 備自投動(dòng)作邏輯

備自投動(dòng)作邏輯說明，以10kVⅠ、Ⅱ段失電為例。

4.1 10kVⅠ段母線失電施工電源備投自投

4.1.1 充電條件

施工電源開關(guān)809分位；1TM母線、施工電源均有壓；1TM進(jìn)線開關(guān)801與分段開關(guān)12不同時(shí)為分位。

以上條件均滿足，15s后1#備投裝置充電。

4.1.2 放電條件

施工電源1#無壓；施工電源開關(guān)809合位；有外部閉鎖信號(hào)；分段12分位時(shí)，判別801位置異常；分段12合位時(shí)，判別802位置異常；1TM進(jìn)線開關(guān)801拒動(dòng)或分段開關(guān)12拒跳；1TM母線TV斷線。

以上條件任意一項(xiàng)滿足，施工電源備投瞬時(shí)放電。

4.1.3 動(dòng)作邏輯

10kV各母線分段運(yùn)行，檢測(cè)到1TM段母線無壓，1號(hào)廠高變11B低壓側(cè)無流，施工電源1#有壓，經(jīng)延時(shí)跳801開關(guān)，確認(rèn)801開關(guān)與12開關(guān)分位后延時(shí)合上809開關(guān)。其施工電源備投邏輯原理見框圖2。

圖2 施工電源備投邏輯原理

10kVⅠ段帶Ⅱ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，檢測(cè)到1TM、2TM母線均無壓，1號(hào)廠高變11B低壓側(cè)無流，施工電源1#有壓，經(jīng)延時(shí)跳801與分段開關(guān)12，確認(rèn)801與12分位，延時(shí)合上施工電源809，確認(rèn)12開關(guān)與802開關(guān)分位，2TM/3TM分段備投延時(shí)合上合段斷路器23。其施工電源備投邏輯原理見框3。

圖3 施工電源備投邏輯原理

4.2 10kVⅡ段母線失電2TM/3TM分段備投自投

4.2.1 充電條件

分段開關(guān)23分位；2TM、3TM母線均有壓；10kVⅡ段進(jìn)線開關(guān)802與分段開關(guān)12不同時(shí)為分位。

以上條件均滿足，15s后母聯(lián)備投充電。

4.2.2 放電條件

2TM、3TM母線均無壓；分段開關(guān)23合位；有外部閉鎖信號(hào)；分段12分位時(shí)，判別802位置異常；分段12合位時(shí)，判別801位置異常；2TM進(jìn)線開關(guān)802拒跳；分段開關(guān)12拒跳；2TM母線TV斷線。

以上條件任意一項(xiàng)滿足，2TM/3TM分段備投瞬時(shí)放電。

4.2.3 動(dòng)作邏輯

10kV各母線分段運(yùn)行，檢測(cè)到2TM母線無壓，2號(hào)廠高變12B低壓側(cè)無流，3TM母線有壓，經(jīng)延時(shí)跳開802開關(guān),確認(rèn)802開關(guān)和12開關(guān)分位后延時(shí)合上分段開關(guān)23。其2TM/3TM分段備投邏輯原理見框圖4。

圖4 2TM/3TM分段備投邏輯原理

10kVⅡ段帶Ⅰ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，檢測(cè)到1TM、2TM母線均無壓，2號(hào)廠高變12B低壓側(cè)無流，3TM母線有壓，經(jīng)延時(shí)跳802與分段開關(guān)12，確認(rèn)802與12分位，延時(shí)合分段開關(guān)23，確認(rèn)12開關(guān)與801開關(guān)分位后施工電源備投合施工電源809。2TM/3TM分段備投邏輯原理見框圖5。

圖5 2TM/3TM分段備投邏輯原理

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，本次優(yōu)化升級(jí)后10kV備自投裝置邏輯較為簡(jiǎn)單，解決了原設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和勿動(dòng)的可能。經(jīng)備自投試驗(yàn)驗(yàn)證，動(dòng)作結(jié)果正確并投入運(yùn)行，提高了10kV廠用電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

〔1〕電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：水利電力出版社,1990.

〔2〕揭春仔，俄拉木丁，侯凌圣潔.110kV變電站線路備自投裝置升級(jí)方案[J].電力安全技術(shù)，2014，(12).

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2095-1809(2015)06-0066-03

劉建飛(1982-)，男，山西大同人，本科，助理工程師，從事電廠運(yùn)行工作。