220kV母聯及分段備自投在500kV變電站中的應用

曾美英,黎永豪,葉 蓓

（廣東電網公司佛山供電局,廣東佛山,528200）

220kV母聯及分段備自投在500kV變電站中的應用

曾美英1,黎永豪2,葉 蓓3

（廣東電網公司佛山供電局,廣東佛山,528200）

本文提出了500kV羅洞變電站的220kV側備自投的必要性及其特殊要求，該站安裝并投運了雙重化配置的江蘇華瑞泰技股份有限公司的GFWK-J型備自投裝置，文中詳細介紹了該站220kV母聯及分段備自投的配置原理，為現場工程實施以及日常維護提供了可借鑒的經驗。

220kV備自投； 500kV變電站；裝置應用

0 引言

佛山供電局管轄的500kV羅洞變電站是南方電網在廣東地區的重要樞紐變電站。該站現有#1、#2、#3、#4主變，各主變均由A、B、C三臺有載調壓自耦變壓器組成。500kV羅洞變電站220kV側的母線為雙母雙分段接線方式，有2個母聯開關和2個分段開關。其接線方式可見圖1。

備自投裝置是配電系統保證供電連續性的重要設備。是指電力系統主供電源因上一級電源故障或其他原因被斷開后，能迅速將備用電源或其它工作電源按照設定的方式自動投入工作，從而使被原主供電源斷開的用戶能迅速恢復供電的一種安全自動裝置。

1 備自投裝置的必要性

500kV羅洞變電站為廣東電網重要的樞紐變電站，其220kV側作為佛山地區電網的重要電源之一，必須保證220kV側各段母線由于上一級電源故障（如主變壓器故障）或其他原因被斷開后，能迅速恢復供電，保證220kV母線的供電可靠性，從而保證供電的220kV變電站的供電可靠性。故500kV羅洞變電站的220kV側安裝220kV備自投是很有必要的。500kV羅洞變電站雙重化配置的220kV備自投裝置為江蘇華瑞泰科技股份有限公司的GFWK-J型備自投裝置，目前已順利投運。

2 對備自投裝置的特殊要求

為了提高500kV變電站備自投裝置對運行方式的適應性，根據500kV變電站220kV備自投裝置的關鍵邏輯，放寬對裝置的充電條件。

圖1 500kV羅洞變電站一次接線圖

●“備自投功能壓板”在投入狀態。

●至少有兩個母聯（分段）開關“分位”或“檢修”。

●至少有一個開關“分位”且不“檢修”，且此開關兩側母線均有壓。

滿足上述條件經過Tc時延后，裝置處于充電狀態。

同時根據新備自投思路的邏輯要求，裝置需增設母聯（分段）開關的“投入優先級”定值，定值越小則越優先投入。備自投裝置將根據母聯（分段）開關位置及其“投入優先級”次序自動判斷裝置備投的開關，當備投開關檢修時，投入其“檢修壓板”即可。

3 備自投的功能實現及具體策略

3.1 備自投裝置的輸入輸出量

需要接入的模擬量包括各主變變中切換后的三相電壓、主變變中三相電流、220kV各段母線的三相電壓。

需要接入的開關量包括各主變的變高開關（5011、5012、5022、5023、5033、5034、5044、5045）、變中開關（2201、2202、2203、2204）以及母聯開關（2012、2056）、分段開關（2015、2026）的開關合閘位置信號HWJ、跳后位置信號STJ、220kV母差失靈保護動作信號等。

輸出量包括備自投裝置跳閘各主變變中出口、備自投合閘母聯/分段開關出口，以及備自投動作成功、備自投裝置告警等信號出口。

3.2 備自投判斷策略

3.2.1 充電條件

●開關2015或2026或2012或2056至少有一個不檢修且在分位狀態。

●開關2015或2026或2012或2056至少有兩個母聯（分段）開關在分位或檢修。

●至少有一個分位且不檢修，同時此分位開關兩側的母線均有壓且優先級非“0”，即至少有一個開關是可備投狀態。

滿足上述條件，且延時時間大于等于tc，充電完成，開放備自投功能，發充電完成信號。

注：Ul－有壓定值 tc－充電延時時間定值

3.2.2 放電條件

●少于兩個母聯（分段）開關在“分位”或“檢修”，或者沒有可備投開關，延時5S放電。

●可備投的母聯（分段）開關變為不滿足兩側母線均有壓（Uh）的條件，延時5S放電。

●裝置啟動跳主變開關后，若在TT時間內檢測不到相應開關變為分位狀態，則裝置立刻放電（需手動復歸方可重新充電）。

●裝置未啟動時收到任一非檢修的開關手跳開入，經過防抖確認時間后了可放電（無需手動復歸方即可重新充電）。

●收到母差、失靈以及外部閉鎖1時，在經過防抖確認時間后立刻放電（需手動復歸方可重新充電）。

●備自投動作后（需手動復歸方可重新充電）。

●備自投投運壓板退出

3.2.3 判斷主變跳閘（以#1主變為例）

●2201或5011&5012開關由合到分變位

●啟動前1Ua&1Ub&1Uc≥U3UN

滿足上述條件，延時時間Tq，裝置啟動；同時跳2201開關，延時Tt時間內，若2201開關為分位，裝置進入下面的按優先級合母聯或分段開關，延時Tt時間后，若2201開關仍為合位，裝置返回，同時發備自投失敗信號。

注：a、Tq為啟動延時時間定值。

b、Tt為判跳閘結果延時時間定值。

c、#2、#3、#4主變邏輯同上。

3.2.4 依次按整定的優先級（n=1，2，3，4）合母聯或分段開關（啟動前5秒狀態）

情況1：

●此開關兩側一段母線有壓，一段母線無壓

●此開關為分位且不檢修

滿足上述條件，合優先級為n=1的母聯或分段開關，如不滿足上述條件，則進行合優先級為n=2的母聯或分段開關，如此類推，直到完成合優先級為n=4的母聯或分段開關為止。如無可投母聯或分段開關則發備自投失敗信號。

情況2：

●此開關兩側母線只是有一段母線有壓（Uh），另一段母線大于無壓定值（U3）。

●此開關為分位且不檢修。

●延時時間Ts時間內，最大相角差小于dTs且最大相電壓差小于dUs。

滿足上述條件，檢同期合優先級為n=1的母聯或分段開關，如不滿足上述條件，則進行合優先級為n=2的母聯或分段開關，如此類推，直到完成合優先級為n=4的母聯或分段開關為止。如無可投母聯或分段開關則發備自投失敗信號。

4 結論

備自投裝置已經在110kV及以下電壓等級電網中普及應用，并且具有很高的正確動作率，實踐證明備自投裝置是保證可持續供電的一種有效方式。在500kV變電站安裝220kV備自投，特別對于羅洞站的4臺主變以及雙母雙分段的220kV接線方式來說是非常有必要的，能保證上一級電源故障或其他原因被斷開后，由備自投裝置動作快速恢復供電，保證供電的連續性，更加具有在更高的電壓等級電網中推廣應用的實際意義。

孫成寶、裘愉濤、陳一芳、楊新民.繼電保護.供用電工人技師培訓教材，2005.

曾美英.1974-，女，工程師.從事電力系統變電運行管理

黎永豪.1975-，男，高級工程師.從事電力系統繼電保護運行管理

葉蓓.1978-，女，高級工程師.從事電力系統配網運行管理

Mother of 220kV and 500kV sub-prepared from the cast in substation applications

Zeng Meiying1,Li Yonghao2,Ye Bei3
(Guangdong Power Grid Corporation Foshan Power Supply Bureau,Foshan City,Guangdong Province,528200)

This paper presents the necessity and the special requirements of 220kV side of 500kV substation Lo-hole prepared from the cast, and the station is installed and put into operation a double configuration Technology Co.,Ltd.,Jiangsu 華瑞泰 GFWK-J-type prepared from the cast device,the paper introduces the principle of the station configuration and staging 220kV bus coupler prepared from the cast,and for on-site project implementation and ongoing maintenance provided useful experience.

220kV prepared from the cast;500kV substation;Device