備自投裝置帶模擬斷路器調(diào)試方法淺析

周東旭，郭海龍，陳 敏

(國(guó)網(wǎng)蘭州供電公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引 言

隨著用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，已經(jīng)具備雙回線不同源接入的變電站需安裝備自投裝置實(shí)現(xiàn)雙回線的自動(dòng)切換，保證在單回線故障時(shí)另一回線自動(dòng)接入對(duì)用戶持續(xù)供電。備自投裝置的接入方式分為明備用和暗備用兩種，明備用是指在正常情況下由一條線路帶變電站負(fù)荷運(yùn)行，另外一條線路作為專用備用線路待用；暗備用是在正常情況下沒有明顯斷開的備用電源或備用設(shè)備，而分段母線間利用分段斷路器取得相互備用。

筆者對(duì)備自投裝置帶模擬斷路器的調(diào)試方法進(jìn)行分析，用模擬斷路器代替實(shí)際斷路器進(jìn)行開關(guān)的分合閘試驗(yàn)，并通過具體案例驗(yàn)證該方法能夠保證備自投裝置投運(yùn)后安全正常動(dòng)作的目標(biāo)。

1 備自投配置原則及要求

根據(jù)GB/T 14285—2016《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》要求，裝設(shè)備自投的基本條件是在除環(huán)形網(wǎng)絡(luò)之外的供電網(wǎng)中，有2個(gè)或2個(gè)以上的電源供電，工作方式為一個(gè)為主供電源，另一個(gè)為備用電源；或2個(gè)電源各自運(yùn)行，互為備用。常見有4種備自投方式如表1所列。

表1 備自投方式

備自投裝置的動(dòng)作過程有以下幾點(diǎn)要求。

(1) 故障系統(tǒng)確與正常系統(tǒng)分離后，方可投入備用電源。

(2) 備自投動(dòng)作應(yīng)確保備用電源電壓正常，方可將備用電源投入。

(3) 主電源無論斷路器偷跳或者故障跳閘導(dǎo)致失壓，備自投均應(yīng)可靠動(dòng)作投入備用電源。

(4) 若備用電源發(fā)生故障，備自投邏輯應(yīng)能可靠不繼續(xù)動(dòng)作。

(5) 備自投動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與主電源線路保護(hù)跳閘及重合閘時(shí)間相配合，需躲過線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。

(6) 運(yùn)行人員人工拉合主電源，備自投裝置應(yīng)可靠閉鎖。

(7) 為防止備自投反復(fù)動(dòng)作而造成事故范圍擴(kuò)大，要求備自投裝置只能動(dòng)作1次。

2 備自投裝置調(diào)試項(xiàng)目及要求

2.1 裝置單體調(diào)試

開始調(diào)試前應(yīng)對(duì)保護(hù)屏及裝置進(jìn)行檢查，保護(hù)裝置外觀良好，面板清晰操作流暢插件齊全，端子排及壓板無松動(dòng)。在使用兆歐表對(duì)直流電源回路、交流電壓、電流回路進(jìn)行對(duì)地絕緣測(cè)試時(shí)，必須斷開保護(hù)裝置直流電源，拔出所有邏輯插件。合上直流電源對(duì)裝置進(jìn)行上電檢查，核對(duì)程序版本符合現(xiàn)場(chǎng)要求，定值能正確整定。然后進(jìn)行零漂、采樣值檢查，按照打印定值單進(jìn)行裝置單體功能校驗(yàn)。

2.2 裝置開入量驗(yàn)證

進(jìn)入“裝置狀態(tài)”→“開入狀態(tài)”菜單檢查如圖1所示各個(gè)開入量狀態(tài)，投退各個(gè)功能壓板并用正電“點(diǎn)進(jìn)”開入量，裝置能正確顯示當(dāng)前狀態(tài)，同時(shí)有詳細(xì)的變位報(bào)告。

圖1 開入量檢查項(xiàng)

2.3 裝置開出量驗(yàn)證

裝置開出接點(diǎn)包括進(jìn)線開關(guān)及小電源線開關(guān)跳閘、合閘，分段開關(guān)跳閘。信號(hào)輸出接點(diǎn)包括預(yù)告信號(hào)和事故信號(hào)接點(diǎn)等。

3 備自投帶模擬斷路器調(diào)試

3.1 模擬斷路器的功能

跳合閘回路(其實(shí)就是合閘線圈HQ和跳閘線圈TQ，這兩個(gè)線圈擁有下面的幾個(gè)燈作為HQ或者TQ動(dòng)作后的位置指示)、斷路器位置模擬(就是常開和常閉，主要看保護(hù)需要取斷路器的位置是合位還是分位)、手分手合回路(這個(gè)回路可以實(shí)現(xiàn)斷路器的模擬分合閘，其對(duì)應(yīng)的輔助接點(diǎn)也會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)變化)。

模擬斷路器主要就是用來模擬斷路器位置，模擬斷路器有一組斷路器合閘線圈，兩組斷路器跳閘線圈，模擬斷路器外形如圖2所示。

圖2 模擬斷路器外形

圖3 蘭州新區(qū)某110 kV變電站主接線簡(jiǎn)化圖

圖3所示為蘭州新區(qū)某110 kV變電站主接線簡(jiǎn)化圖：1113作為進(jìn)線1，1116作為進(jìn)線2，1100為分段開關(guān)，1115為外接小電源線，文中以此為例進(jìn)行解釋說明。

3.2 模擬斷路器的接線

由于工作現(xiàn)場(chǎng)條件限制，1113開關(guān)、1116開關(guān)、1115開關(guān)均為運(yùn)行狀態(tài)，無法帶開關(guān)傳動(dòng)，故使用模擬斷路器代替實(shí)際開關(guān)進(jìn)行裝置的試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際端子排圖如圖4所示。

圖4 備自投裝置端子排圖

3.2.1 跳閘回路的接線

接線的時(shí)候，需要把負(fù)電(負(fù)電可以取自裝置端子排空開下樁頭處)引入到進(jìn)線1、進(jìn)線2的公共端(就是負(fù)電02)，需要把R33接到TQ，把03接到HQ，裝置動(dòng)作的時(shí)候，正電經(jīng)過保護(hù)裝置內(nèi)部常開接點(diǎn)(這個(gè)接點(diǎn)是保護(hù)跳閘或者合閘接點(diǎn))，再經(jīng)過壓板的下端，從壓板的上端到端子排的R33或者03，導(dǎo)通的時(shí)候，正電會(huì)通到R33或者03，然后TQ或者HQ帶電，從而實(shí)現(xiàn)分合閘。圖5所示為跳閘回路原理圖。

圖5 備自投裝置跳閘回路原理圖

3.2.2 關(guān)于位置的接線

進(jìn)線1、進(jìn)線2這兩條線路取的都是常開的位置，即HWJ，合位作為一個(gè)充電條件，只有合位進(jìn)裝置(為1，即正電進(jìn)裝置)才滿足這個(gè)充電條件；但是小電源開關(guān)的位置，就要取常閉，當(dāng)備自投保護(hù)動(dòng)作時(shí)，要跳小電源開關(guān)，跳閘后，小電源開關(guān)的TWJ進(jìn)裝置，就是正電進(jìn)裝置，備自投才會(huì)進(jìn)行下一步動(dòng)作。如果取HWJ作為小電源開關(guān)的位置，其實(shí)內(nèi)部程序也可以寫成當(dāng)正電消失后(本來小電源開關(guān)是合位，HWJ是正電)，備自投動(dòng)作，但是這種消失的邏輯，可能會(huì)導(dǎo)致備自投誤動(dòng)，因?yàn)榧偃鏗WJ接線都沒有(或者HWJ回路因?yàn)楣收蠑嚅_)，實(shí)際小電源開關(guān)沒有跳開，但是因?yàn)闆]有接線，電位為0，裝置認(rèn)為已經(jīng)跳開，備自投就會(huì)帶小電源合閘，所以動(dòng)作的邏輯不光是備自投，其他保護(hù)要?jiǎng)幼鞯倪壿嬕彩侨WJ，更加可靠。實(shí)際接線圖示意圖如圖6所示。

圖6 進(jìn)線開關(guān)位置接線示意圖

進(jìn)線1和進(jìn)線2和分段的合后位置短死，其中分段的位置一直處于短死狀態(tài)，就是合后位置一直置1，這也是一個(gè)充電條件，這個(gè)裝置就是判的合閘后位置來充電的。

3.3 模擬斷路器的替代方案

假如用短接線和萬(wàn)用表，也可以做成這個(gè)試驗(yàn)，但是很麻煩，沒有模擬斷路器直觀，要看進(jìn)線1和進(jìn)線2的位置，用燈就可以看清楚，通過輔助接點(diǎn)，只要接好了線，就自動(dòng)把正電送進(jìn)裝置了，如果用短接線，要把位置短死，合位才能進(jìn)裝置，備自投動(dòng)作后，跳進(jìn)線1、小電源開關(guān)，得用萬(wàn)用表去量正電位能否來到壓板的下端，還容易點(diǎn)錯(cuò)，之后還要馬上把小電源開關(guān)的跳位點(diǎn)進(jìn)去，才能讓備自投再動(dòng)作。

4 備自投運(yùn)行中的注意事項(xiàng)

運(yùn)行中的注意事項(xiàng)如下：①在變電站新投運(yùn)時(shí)，必須做備自投裝置的實(shí)際帶開關(guān)跳、合閘整組試驗(yàn)，不能用簡(jiǎn)單的模擬試驗(yàn)來代替，模擬試驗(yàn)只能用來檢測(cè)備自投裝置的一般邏輯功能而不能驗(yàn)證全部控制回路的功能；②備自投裝置和保護(hù)裝置不能合二為一，兩者相互獨(dú)立動(dòng)作，互不干擾?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行備自投裝置帶開關(guān)傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)制定完備的現(xiàn)場(chǎng)安全措施，將與運(yùn)用中相關(guān)二次回路完全隔離，防止造成斷路器誤跳閘；③備自投邏輯試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照備自投邏輯進(jìn)行逐一驗(yàn)證，尤其注意閉鎖邏輯，防止丟項(xiàng)漏項(xiàng)；④在投入備自投裝置時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)注意觀察備自投充電指示燈是否正常，若有異常，應(yīng)及時(shí)向上級(jí)匯報(bào)；⑤需要停用備自投裝置時(shí)，應(yīng)先退出裝置出口壓板、功能壓板，再斷開裝置直流電源，最后斷開裝置交流電源；裝置投運(yùn)時(shí)，操作順序與此相反；⑥備自投閉鎖邏輯分為手跳閉鎖及其他保護(hù)動(dòng)作閉鎖(如母差、主變后備)，當(dāng)閉鎖有開入正電時(shí)，備自投裝置應(yīng)可靠不動(dòng)作。

5 結(jié) 語(yǔ)

提出并對(duì)一種基于模擬斷路器的備自投裝置調(diào)試方法進(jìn)行總結(jié)，通過對(duì)裝置接線、模擬斷路器的分析，綜合模擬斷路器的替代方案，為備自投裝置的接線調(diào)試方法提供新思路，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供新的理論支撐。