某110 kV變電站備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)問題分析

張旭

摘 ?要：在當(dāng)前供電需求和現(xiàn)狀下，如何提高電網(wǎng)供電的可靠性和縮短維護(hù)期限至關(guān)重要。文章就110 kV變電站備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)問題進(jìn)行全面分析，便于變電站相關(guān)人員學(xué)習(xí)和參考。

關(guān)鍵詞：110 kV變電站;備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng);運(yùn)行;維護(hù)

中圖分類號(hào)：TM761 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）36-0111-01

隨著用電需求的不斷攀升，對(duì)電力系統(tǒng)供電的安全性與可靠性要求更高。為了保證變電站運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性， ? ? ? 110 kV變電站采用雙電源進(jìn)行供電，其中一路作為主供電源，另外一路作為備用電源使用，系統(tǒng)采用備自投裝置，可以保證對(duì)用戶進(jìn)行不間斷的供電，促進(jìn)電力系統(tǒng)供電可靠性的提高。

1 ?變電站備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)相關(guān)介紹

備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中非常重要的安全自動(dòng)裝置，對(duì)于提高供電可靠性起著十分關(guān)鍵的作用。在電力系統(tǒng)中，對(duì)于110 kV變電站，基本都配置了相應(yīng)的備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)。

1.1 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的工作原理

在110 kV及以下電網(wǎng)一般采用開環(huán)運(yùn)行，變電站的電源運(yùn)行多為兩個(gè)電源，一備一用或互為備用，即一個(gè)電源帶全站負(fù)荷，另一個(gè)電源備用，或兩個(gè)電源各帶變電站的一半負(fù)荷，兩個(gè)電源互為備用。同時(shí)，為降低變電站低壓側(cè)短路容量，保證開關(guān)有足夠的遮斷容量，減少故障造成的電壓波動(dòng)，變電站低壓側(cè)一般考慮為兩主變不并列運(yùn)行。目前使用的備用電源自動(dòng)投人的方式可大致分為四種，即：母聯(lián)備自投;線路備自投;主變備自投;低壓母線分段備自投。

1.2 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的基本要求

備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的主要功能是為了避免在一個(gè)變電站發(fā)生停電事故，最大程度的提高電網(wǎng)供電的可靠性。備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的基本要求為：

①保證在主供電源可靠斷開之后，并且母線電壓已經(jīng)跌落的情況下，才投入備用電源。一旦工作電源失壓，必須再次跳開主供電源開關(guān)。②母線電壓不論什么原因消失，在經(jīng)過電流等輔助判據(jù)確認(rèn)后，都應(yīng)該動(dòng)作切換到備供電源上。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有閉鎖信號(hào)，無閉鎖信號(hào)時(shí)正確投入備用電源，而收到閉鎖信號(hào)時(shí)立即閉鎖。③系統(tǒng)動(dòng)作后需要人為復(fù)歸才可再次開放邏輯判斷，防止合于故障對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

同時(shí)備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)還應(yīng)具備可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。其中：可靠性是指系統(tǒng)能夠在滿足動(dòng)作條件時(shí)正確動(dòng)作;選擇性是指多個(gè)電壓等級(jí)之間的系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)和配合;靈敏性是指電網(wǎng)備用電源出故障時(shí)，系統(tǒng)具有靈敏性和靈敏度等;速動(dòng)性是指系統(tǒng)能夠快速投入備用電源，減少停電對(duì)于用戶的影響，縮小故障波及范圍。

1.3 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則

在我國電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)應(yīng)遵循以下基本原則：①只有工作電源確實(shí)被斷開后，備用電源才投入;②工作母線及其設(shè)備上的電壓不論因何原因消失，系統(tǒng)均應(yīng)動(dòng)作;③備用電源斷路器的合閘脈沖應(yīng)是短脈沖，且系統(tǒng)只允許動(dòng)作一次;④備用電源不滿足有壓條件時(shí)，系統(tǒng)不應(yīng)動(dòng)作;⑤手動(dòng)切除工作電源時(shí)，系統(tǒng)不應(yīng)動(dòng)作;⑥系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)使負(fù)荷的停電時(shí)間盡可能短。

1.4 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)動(dòng)作邏輯

1.4.1 ?系統(tǒng)充電、放電邏輯

在備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)中，為了防止自動(dòng)裝置短時(shí)間內(nèi)多次跳、合閘同一故障元件，備自投裝置也設(shè)置了“充電”和“放電”邏輯。“充電、放電”是由傳統(tǒng)的電容式重合閘的“瞬時(shí)放電、長時(shí)充電，動(dòng)作特性沿用下來的。

1.4.2 ?系統(tǒng)啟動(dòng)邏輯

當(dāng)系統(tǒng)充電成功后，在其實(shí)際動(dòng)作跳合閘相關(guān)斷路器操作前，一般還設(shè)置有啟動(dòng)邏輯。啟動(dòng)是正常運(yùn)行狀態(tài)和動(dòng)作的一個(gè)過渡過程，可以提高裝置動(dòng)作的可靠性。經(jīng)過啟動(dòng)延時(shí)Tqd確認(rèn)后，裝置啟動(dòng).

1.4.3 ?系統(tǒng)動(dòng)作邏輯

系統(tǒng)啟動(dòng)之后，進(jìn)入動(dòng)作判斷邏輯。系統(tǒng)的動(dòng)作主要分為三步，即跳開主供電源、合閘備供電源、確認(rèn)電壓恢復(fù)。對(duì)于變電站接有小電源的情況時(shí)，還應(yīng)在跳開主供電源同時(shí)聯(lián)切小電源。

2 ?變電站備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)問題分析

110 kV變電站備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)在運(yùn)行和維護(hù)過程中，必須對(duì)運(yùn)行可能會(huì)出現(xiàn)的問題故障及維護(hù)措施進(jìn)行全面了解。只有足夠了解問題可能的發(fā)生源才能最大限度的保證供電穩(wěn)定。

2.1 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

①備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)維護(hù)過程中應(yīng)當(dāng)針對(duì)全部裝置所觸及到的所有裝備元件和回路運(yùn)行系統(tǒng)展開認(rèn)真的檢驗(yàn)和檢查。②在運(yùn)行維護(hù)期間應(yīng)根據(jù)備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)定值本身和所對(duì)照斷路器裝置維護(hù)定值展開全面的檢查。③在備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)做出動(dòng)作回應(yīng)之后，其電源開關(guān)和變電站運(yùn)行系統(tǒng)的工作電源開關(guān)特性要一致。

2.2 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)故障源防范措施

①跳位。運(yùn)行維護(hù)中，需要增設(shè)相應(yīng)的斷路器的輔助接點(diǎn)。這樣才能夠保證不出現(xiàn)誤跳的情形。②偷跳。防止偷跳啟動(dòng)重合是一項(xiàng)非常重要的工作，主要通過接入備用接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。③空開脫扣。為了防止空開脫扣的事故，必須增強(qiáng)對(duì)該故障的識(shí)別和觀察，所以需要對(duì)其空開增加脫扣事故信號(hào)至后臺(tái)，便于值班人員監(jiān)護(hù)。④備用輸出接點(diǎn)。變電站采用內(nèi)橋接線，當(dāng)主變保護(hù)動(dòng)作跳高壓側(cè)斷路器時(shí)，備自投可能動(dòng)作，如果此時(shí)母聯(lián)無開關(guān)或母聯(lián)未跳開，會(huì)導(dǎo)致對(duì)故障主變的再充電，損壞設(shè)備。

2.3 ?備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)問題分析

①母線故障時(shí)系統(tǒng)動(dòng)作分析。一般情況下，在110 kV變電站中，如果母線不配置母差保護(hù)，一旦出現(xiàn)母線內(nèi)部故障的情況，需要立即采用線路開關(guān)后備保護(hù)動(dòng)作跳開進(jìn)線開關(guān)來切除故障。②在變電站中，如果電流閉鎖定值設(shè)置的低于下限值，會(huì)出現(xiàn)低壓側(cè)系統(tǒng)裝置不響應(yīng)的情形，因此該值得設(shè)定必須嚴(yán)格參照需求。如果出現(xiàn)故障，首先要考慮應(yīng)該電壓電流設(shè)置有問題。需要對(duì)其進(jìn)行檢測。通過檢測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)兩臺(tái)主變低壓側(cè)電流為主變額定的1.25倍，而根據(jù)規(guī)范，這個(gè)比值正確的應(yīng)該是1.4。③裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不匹配導(dǎo)致低壓側(cè)備自投誤動(dòng)。如果出現(xiàn)這種故障現(xiàn)狀，基本上都是因?yàn)檠b置內(nèi)部的“遙信設(shè)置”參數(shù)中的“遙信去抖時(shí)間”設(shè)置的不合理。該值得設(shè)定必須保證是低于整個(gè)反應(yīng)時(shí)間。④接入裝置的電流接錯(cuò)導(dǎo)致低壓側(cè)備自投未能正確動(dòng)作。出現(xiàn)這種情形，基本都是對(duì)應(yīng)接入自投裝置的主變開關(guān)電流接錯(cuò)，導(dǎo)致不能夠及時(shí)響應(yīng)和動(dòng)作。針對(duì)這種情況，必須加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的定期檢查和管理。⑤裝置正電源接觸不良導(dǎo)致低壓側(cè)備自投未能正確動(dòng)作。這種情形較為常見，也容易解決。出現(xiàn)這種情況，基本都是線路接觸不良或不牢靠導(dǎo)致的。需要對(duì)所有的開關(guān)跳閘回路接線進(jìn)行檢查，看是否牢靠。

3 ?結(jié) ?語

面對(duì)大量的變電站運(yùn)行維護(hù)及高質(zhì)量的供電需求，工作人員只有全面掌握了這些故障分析處理技術(shù)，才能最迅捷的處理變電站故障，保證供電穩(wěn)定。通過分析110 kV變電站備用電源自動(dòng)投入系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)問題，能夠方便工作人員進(jìn)一步加深對(duì)備用電源系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)故障處理知識(shí)。

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