某220kV變電站備自投裝置設計、應用的問題探究

黃志賢

(中山市電力工程有限公司,廣東中山 528455)

某220kV變電站備自投裝置設計、應用的問題探究

黃志賢

(中山市電力工程有限公司,廣東中山 528455)

密切聯系廣東省220kV電網的運行現狀,從增強電網供電的可靠性及經濟運行平穩性的視角出發,系統闡明備用電源自動投入設備的必要性,并提出備用電源自動投入設備的功能設計方案及問題解決對策。

220kV 變電站 備自投 功能設計 應用

隨著經濟社會的迅速發展，廣東省電網的供電負荷出現了飛速增長的勢頭，然而，電網的基礎設施建設相對薄弱，無法跟上供電負荷的增幅。科學的電網結構是維持整個電力系統安全穩定運行的重要保障，因電網及電源結構的不科學，電源建設及電網無法合乎供電的客觀需求。為解決這些問題，增強電網運行情況下的正常供電能力，便要在單側電源供電的網點、過載網點及平穩運行的網點，設定相應的備用電源。本文結合廣東省220kV變電站運行的現狀，系統闡述備自投裝置設計、應用的若干問題。

1 220kV變電站備自投裝置概況

220kV變電站的備用電源自動投入裝置，主要依據單套配置，功能在于及時檢測220kV主供電源喪失且母線失壓后，裝置自動投入備投線路，順利恢復失壓母線所附帶負荷的供電。220kV的標準備自投裝置主要由一臺RCS-992A主機及三臺RCS-990A從機組合而成。

220kV側備自投設備的主要設計理念為：邏輯原理力求簡易、接線方式盡可能地通用，以可靠性為基本宗旨，并兼具敏銳性、選擇性和快速性。作為系統主供電源喪失后，增強供電可靠性的重要補救方法，其拒動所帶來的損失比誤動時更加惡化。所以，備自投設備的設計以“防范拒動”為主，尤其還要深重地設置放電條件。

結合廣東省220kV電網點位的主接線樣式，備自投設備硬件的最大化配置需滿足下列三類主接線方式：雙母線帶旁路、雙母線單分段及雙母線。220kV的線路數依據6回配置，3組雙回線加以設定。

2 備用電源自動投入設備的功能設計方案

220kV電網備自投設備的功能及方式，并不像陳舊的無壓自動投入這類單一化的自投裝置一般簡單。依照電網的運行現狀，依據功能及作用劃分，探究四種形式的備自投裝置：

2.1 過載檢定自動投入設備

檢測輸電線路或主變壓器過載現象，自投備用線路，經由自投的線路電源分散一批電力負荷，以便于達到消除線路或原有的主變壓器過載的目的。這類自投形式的優勢之處在于不會損耗任何供電負荷，優于檢測線路的過流切負荷，由于后者會損耗被切除的電力負荷。

2.2 無壓檢定自動投入設備

主要為解決從單側電源供電負荷的供電可行性，當單一電源運行過程中，由于故障跳閘后，經檢測母線失壓狀況，自動投入備用電源。

2.3 雙備用電源補充自動投入設備

針對那些相對關鍵或平穩管理標準高的設備而言，假若一次自動投入失利，造成損失時，設置雙備自投。當一個開關自投無效時，再行開啟自動投入的第二個備用開關。220kV母線分段開關的自投形式便是該類雙備自投樣式。

2.4 平穩控制自動投入設備

當主變壓器三相跳閘之后，并影響到對應線路的熱平穩性能時，經自投備用電源可有效地解決平穩控制的問題。如若必要，可設計成智能型帶控制方略的自投設備，智能型平穩控制自投設備要檢測220kV線路跳閘之前的潮流及該站110kV線路的實際功率方向。并經平穩計算探究加以明確，自投之前是否需切除負荷，設定功率條件，整定切除負荷量，并按控制要求推行自動投入及切負荷。

3 備自投的開啟、閉鎖條件

3.1 開啟條件

工作母線的失壓是備自投開啟的基本條件，然而，只有當最終確定工作母線電源無壓時，備自投方能允許開啟，因此，應設定開啟時間的延遲以便于躲避電壓起伏的問題。

為防范備自投對線路倒送電情況的出現，無論進線斷路器有沒有切斷，均需在備自投開啟時間延遲時再度跳一次斷路器，并盡快查看該斷路器的跳位觸點，這也是開啟合閘的有效條件。對側設置重合閘的系統內，備自投需等待對側重合一次失利后開啟自投，也可直接完成自投。重合失利后，自投有助于供電的正常恢復，然而，自投的延遲時長則會是一個重合閘運作的周期。選擇直接自投還是先重合再自投，需依照實際狀況來確定，對與供電線路較長、重合的完成率偏低、供電容量大可運用直接自投；對設備的可靠性能偏低的機電設備備自投的負荷，可選擇先重合再自投。

3.2 閉鎖條件

首先，為防范自投出現內部故障，要閉鎖備自投，設計時需顧及到備用電源進線開關的臨近部件保護出口觸點的閉鎖備自投；其次，備自投停止運行；第三，手動切斷工作電源，備自投設備不該工作，設計時要顧及到控制開關觸點或繼電器閉鎖備自投。

為確保備自投僅推行一次自投，要設定充分的充電設備，在傳統意義上的備自投上，運用電容器充電、放電時，均需對返回的中間繼電設備開展一次合閘。在備自投中，通常運用軟件延遲及邏輯推斷的方式替代充電環節，也就是說，在全部閉鎖條件均喪失作用時，時長推遲10s允許備自投運行，“退出”或“閉鎖”條件判斷為“真”時，便立馬放電。

4 結語

備自投裝置的設計及應用，極大地確保了電網的安全，為安全用電提供了先決條件。備自投的原理相對簡易，然而，所牽涉到的穩定要素較多，要在工作中不斷總結實踐經驗，逐步增強供電可靠性。

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