WBT-31A/ 03備自投裝置在變電站設計中的應用

摘 要:隨著我國人民生產生活現代化程度的日益提高，對電力的需求和依賴程度也在增加，對電能質量的要求更加嚴格，供配電在各個領域也向自動化、無人值守、遠程控制、不間斷供電的目標發展。部分電力用戶尤其對不間斷供電的要求更為突出。通過WBT-31A/03微機備自投裝置在某變電站工程中的應用，討論了其在設計、安裝使用過程中遇到的問題及解決方式。

關鍵詞:備自投裝置;分段保護;合閘延時

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)09-0320-02

1 概述

我國的電力供應主要依靠國家電網供電，隨著現代經濟的發展電量的缺口不斷增加，尤其在高峰期缺電現象更加嚴重，因此保證電源的不間斷和供電的高可靠性成了現代配電工程中保護和控制回路的重要部分。采用各種備用電源的相互切換，備用電源自動投入的裝置來提高供電的可靠性和連續性，備自投裝置就是為提高供電可靠性所設的重要的自動裝置，特別對供電網架結構較為薄弱的地區，是減少變配電事故的影響范圍，并盡可能少停電的一項重要措施，因而對其裝置的可靠性、適用性也提出了較高的要求。

2 微機備自投裝置簡介

微機備自投保護裝置核心部分采用高性能單片機，包括CPU模塊、繼電器模塊、交流電源模塊、人機對話模塊等構成，有抗干擾性強、穩定可靠、使用方便等優點。其液晶數顯屏和備自投面板上所帶的按鍵使得操作更加簡單方便，也可以通過RS485通訊接口實現遠程控制。備自投具有在線運行狀態監視功能，可觀察各輸入電氣量、開關量、定值等信息，有可靠的軟硬件監測和事件記錄功能。WBT-31A/03微機備自投裝置是具有分段保護及備自投功能的綜合自動化裝置，適用于110 kV以下各種電壓等級。該裝置主要功能簡單介紹如下:(1)分段保護功能:主要具有過流保護、母線充電保護、過負荷、PT斷線告警、手合閘及合閘后加速功能，具有可獨立整定的8套定值。

(2)備自投功能:豐富的輸入、輸出資源，可組態八種方式的備自投功能，以滿足不同備自投要求。防止備自投動作后，備用電源過負荷而設置了八輪過負荷聯切功能，來保證重要負荷的供電質量。

3 備自投裝置在設計、應用中的相關問題

因該地區用電負荷較多，為了提高供電利用率，在供電方式的設計上，采用了2回110 kV進線，3臺變壓器，且互為備用，110kV采用擴大內橋接線;110kV側采用單母線4分段接線。該裝置在110kV分段備自投中的應用。按照主接線，該站在正常運行時，變壓器1B、2B、3B同時運行，分段DL3、DL4斷開。當某一臺變壓器故障或者相應的母線失壓時，該變壓器將切除，然后自動投入相應分段，保證低壓側兩段母線繼續運行。主接線見圖1。

圖1 主接線示意圖

3.1 裝置的選型

在備自投裝置設計選型時，首先要考慮該變電站的電網結構、運行方式及用電負荷的特點。這里我們選用了功能完備的WBT-31A/03裝置，因該裝置具有豐富的輸入、輸出資源(14路模擬量輸入、12路開關量輸入、12個控制出口)，通過軟件整定，不僅滿足了該站特殊備自投要求，而且出口滿足過負荷聯切及解列小電源功能。在該站二期工程中也得到了很好的應用。特別是成熟定型裝置的應用，不但節省了技改的時間，而且保證了運行的高可靠性。

3.2 控制回路的設計

3.2.1 主變低壓側控制回路的設計

備自投跳閘一般通過接人手跳回路以解決閉鎖重合閘的問題，而主變保護動作后不進行重合，因此WBT-31A/03裝置的控制回路采用取消手跳線圈，而將所有的保護跳閘、手動跳閘、備自投跳閘起動同一個跳閘線圈的方式。但這種設計方式在人為手跳及保護跳閘時，備自投不應合備用電源，實現這種功能是靠手跳閉鎖備自投及保護閉鎖備自投實現的，而保護閉鎖備自投通過主變低后備保護出口閉鎖備自投，因此，在控制回路設計中，需要加入手跳閉鎖備自投回路。我們在屏后裝設了一塊YSMR07-2P220D型中間繼電器，由手跳、遙控跳起動，取擴展后的一幅常開輔助接點起動跳閘回路，用另一副接點去閉鎖備自投回路。

3.2.2 110kV分段控制回路的設計

WBT-31A/03裝置為滿足手合閘及合閘后的加速功能，采用了單獨手動及保護分合閘線圈。在該控制回路的設計中，因分段動作后也不進行重合，而且備自投也可作為一種保護，可將備自投出口接入保護分合閘線圈。

3.3 備自投動作合閘延時的整定

在現場調試過程中，我們發現分段備自投整定為正常運行方式時，若II母失壓，手跳閘、保護跳閘、非PT斷線，I母有壓，則動作跳DL2，經t1=0.5s延時(考慮到備自投起動出口跳開DL2后，110kV母線電壓的衰減及與相鄰保護配合等影響)，確認DL2跳開后，合DL3，經t2 =0s延時，檢測到DL3已合上，備自投動作成功。

從動作整定上，用戶將分段合閘保持時間整定為0s。考慮到分段斷路器動作時間，及提高備自投的動作可靠性和成功率，我們建議用戶將此延時整定為1s。

3.4 備自投裝置運行中應注意的問題

備自投裝置已廣泛應用于110 kV變電站，其可靠性直接影響著整個變電站乃至系統的安全穩定運行，否則就會導致全站停電或者大面積停電。因此，在正常運行維護過程中，應注意以下幾點:

(1)在變電站投運時，必須做備自投裝置的實際帶開關跳、合試驗，而不能只做簡單的模擬試驗，模擬試驗也只能來檢測備自投裝置的一般邏輯功能。

(2)備自投裝置要完全獨立于保護裝置，不能影響保護的正確動作，其回路必須避免與保護回路混雜。在備自投裝置的邏輯試驗時，要先做安全措施，把備自投裝置完全獨立出來，以免試驗時誤動或者拒動。

(3)在做備自投邏輯試驗時，必須嚴格按照備自投邏輯進行，尤其是對備自投閉鎖邏輯的試驗。

(4)在投備自投裝置時，要注意裝置的充電標志，如現場有異常情況而不能解決的，要及時反映，以便迅速解決。

(5)備自投裝置檢無流定值要根據變電站實際負荷情況整定，既不能過大，也不能過小，因定值過大在PT斷線時會造成誤動，定值過小則由于微機型備自投裝置的零漂的存在造成拒動。

(6)在需要停用備自投裝置時，要先退除裝置出口壓板，再退裝置直流電源，最后退出裝置交流電源;裝置投運時，操作順序相反。在此過程中，遇有裝置異常應慎重對待妥善處理。

電網規模的不斷擴大，結構的日益復雜，電力電網技術的日新月異，使備自投裝置尤其是微機型備自投裝置在110 kV變電站中廣泛被采用，進一步保證系統的安全、穩定運行及提高系統供電可靠性。改進后的微機備自投裝置，減少了人為因素引起誤操作的可能性，大大提高了動作成功率及供電的可靠性，經過現場的調試投運運行穩定。運行實踐證明，這是一種很有效的方式。對備自投的分析研究，對于系統安全、穩定、可靠、經濟的運行具有重要的現實意義，值得在設計中特別是在變電所的無人化的改造中推廣。

參考文獻

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