220 kV變電站備自投的調試與檢驗方法

林韜

摘 要：由于變電站存在供電不足的問題，文章提出運用新型220kV的變電站備自投裝置，通過對自投裝置及調試，總結其檢驗方法和經驗。

關鍵詞：220kV變電站；備自投調試；檢驗方法

中圖分類號：TM762. 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）32-097-02

備自投是指當發生工作電源故障或電源因為其他原因自行消失后，迅速的將備用電源自動投入使用工作中，并自行斷開工作電源的智能裝置【1】。這種智能變電站可以有效地解決各裝置間的操作問題、二次回路復雜問題、變電站電磁感應飽和問題等。轉變了傳統的綜合自動化站必須通過二次電纜進行二次、保護及調試的方法，實現了對智能變電站的保護、調試及檢查功能。

1 220 kV變電站的發展前景

隨著國民經濟的快速發展，人們的生活質量不斷提高，國家電網企業越來越關注人們對供電的滿意度。因此，國家電網企業不再把工作重心局限于生產管理的安全運行，而是在保證變電站安全運行的基礎上更加追求社會經濟效益，是目前我國電網企業運營方式的主要目標。而220 kV變電站系統接入了組合式的智能電器，可以有效地節省變電站的占地空間，并用數字化的光纖通訊技術代替了以往的傳統電纜，使信息的傳輸更加穩定和便捷。因此，220 kV變電站已經成為我國綜合自動化電力發展的新選擇，智能裝置的先進性和可靠性為我國電網企業帶來了巨大的社會經濟效益[2]。

2 220 kV變電站的備自投的工作原理

2.1 220 kV變電站的備自投工作原理

變電站采用了2臺S11型號，容量為400 kVA的油浸式變壓器，而高壓側采用了2臺LW36-40.5（W）/T型號的六氟化硫斷路器，400 V站用電側采用了3臺HV1-2000型萬能式斷路器，并在400 kV進線端A相裝置了單向1TV和2VT，在400VI母和II母之間分別裝置了3相3TV和4VT，400 V的進線端和母聯處分別裝置了1～3 TA，用來測量、計量及備自投。變電站的用電電氣一次回路如圖1所示。

2.2 220 kV變電站的備自投二次控制設計回路要點

對于變電站的備自投二次控制設計回路的基本要求，3QF、4QF、5QF在同一工作時刻最多只能投入2個，為了有效的避免備自投發生閉鎖失效或誤操作手合、誤操作遙合等情況，備自投在進行回路設計時，需要在400 V斷路器的合閘回路中串聯另外2個斷路器的輔助接點和常閉接點。而當另外2個斷路器處于合位時，需要在合閘回路中閉鎖當前所有的斷路器的合閘操作。

3 220 kV變電站備自投的調試與檢驗方法

220 kV變電站站用電備自投進行調試前，需要先確認站用變高壓端接口至斷路器的電纜甩開情況并用絕緣材料進行包扎固定，再將施工過程中用的臨時電源經小型三相空氣開關11QF、12QF后在分別接到400VI段、II段的進線端[3]。

3.1 調試前的裝置設備檢查

在進行備自投調試前，應當檢查裝置的名牌，是否是正規的生產廠家生產，裝置設備是否達到國家質量檢查局的標準，檢查裝置外部接線處是否和設計要求相符合，外部接線處是否出現松動情況，如果一旦出現異常情況，及時進行更換。在進行調試前，先對保護屏內絕緣電阻進行調試，在對二次回路絕緣電阻進行調試，最后對整個二次回路的耐壓力進行檢測。

3.2 逆變電源的檢測

用變電站站內的試驗電源對備自投的逆變電源進行自啟動性能檢測，當逆變電流的直流電源電壓達到80%、100%、115%的額定電源電壓時，備自投的智能裝置逆變電源在空載輸出電壓的容許范圍內[4]。

3.3 通電檢查

在接通電源后，備自投智能裝置可以進行通電自檢，當智能裝置顯示一切正常，還需要對智能裝置的型號、版本及驗證碼進行整定，GPS對時及時鐘失電進行定位檢查，必須達到裝置定值、修改及儲存等各項操作的正常。

3.4 保護定值校驗

在進行保護定值校驗時，將保護測試儀輸出的電流和電壓信號連接到備自投的裝置端，斷開1-31ZKK1～1-31ZKK4的同時將備自投跳合的3 QF～5 QF壓板退出來，并在端子排處將電流回路斷開。對于過流保護，可以投“過流I段”和“過流II段”的軟壓板，設置過流I段的定值為6 A，時間為0.5 s，而設置過流II段的定值為4 A，時間為1.0 s，當增加0.95倍數的整定值電流時，保護定值應自行啟動，當增加1.05倍數的整定值電流時，保護定值應當可靠動作，當增加1.20倍數的整定值電流時，需要記錄保護定值的動作時間。對于加速段保護，可以投“加速”軟壓板，把加速段的電流定值設置為5 A，時間為0.5 s，備自投投方式1，對備自投的動作進行故障模擬，加快對加速段保護動作。

3.5 備自投方式的檢驗

對備自投方式檢驗前的準備，需要首先確認400 V二次回路中所有的熔斷器是否完好無損，斷開400 V母線的所有出線開關，在合上11QF、12QF，同時給站用電系統加上臨時電源，并用萬用表檢測400 V進線處的三相電壓是否正常，如果電壓表顯示正常，說明備自投智能裝置交流采樣的結果是正確的。在分別將3QF、4QF用搖把搖至能夠正常運行的位置，在合上斷路器的控制開關，確保斷路器完成儲能后，在短路器出進行手動分合斷路器，用手動分合斷路器是為了檢查斷路器能否正常的分合閘，并用同樣的手合方法試驗5QF分合閘操作，驗證斷路器合閘閉鎖的回路效果。而對于備自投暗備用的動作進行校驗，需要投備自投出口跳合3QF～5QF硬壓板和投備投總投入軟壓板，確定跳3 QF的延時時間T1=0.5 s，跳4QF的延時時間T2=0.5 s，跳5QF的延時時間T3=0.5 s，整定備自投跳合各斷路器的延時時間均為0.5秒，再用控制開關合上3QF及4QF，并確保5QF硬壓板在分閘位上。在斷開1-31ZKK11模擬I母失壓和斷開1-31ZKK2模擬Ⅱ母失壓 ，在斷路器處用手跳斷路器的方法模擬3QD、4QF等偷跳故障，以此觀察出口動作，其結果見表1。

3.6 備自投自適應方式動作檢驗

備自投的投備自投出口跳合3QF～5QF硬壓板和投備投總投入軟壓板，可以控制1中投自適應方法，退出方式1和方式2 ，設置跳3QF的延時時間為T1=0.5 s，跳4QF的延時時間為T2=0.5 s，跳5QF的延時時間為T3=0.5 s，而方式2為3QF和4QF的延時時間。當3QF、4QF在合位，而5QF在分位時：分別對Ⅰ母失壓、Ⅱ母失壓、3QF或4QF的偷跳情況進行故障模擬，以此來檢驗出口動作情況。當對3QF和4QF中的任意一個開關在合位，而另一個開關在分位，且5QF在合位時：分別對Ⅰ段進線失壓、Ⅱ段進線失壓， 5QF偷跳等進行故障模擬，以此來檢驗出口動作情況。

3.7 備自投保護傳動斷路器試驗

在所有的備自投方式校驗正確的情況下，按照先前敘述的保護定值，對過流保護和加速段保護的情況進行故障模擬，傳動斷路器，檢查保護出口動作情況及備自投動作是否正確，檢測控制開關的手跳及遙控跳閘閉鎖備自投是否完善無損。

4 結 語

220 kV變電站的備自投裝置動作是否正確，會直接影響變電站的用電安全。因此，在進行變電站備自投的調試時工作人員必須要嚴格按照操作流程，認真仔細的模擬各種可能會出現的電路故障，以此來檢查備自投方式動作的正確和可靠。 220 kV變電站失去主供電源和母線失壓后，備自投裝置可以快速有效的自動切斷主供電源開關，及時恢復失壓母線帶來的負荷供電，恢復時間不超過3 s，極大地提高了供電的穩定性和可靠性，在一定程度上也減少了維修人員的工作量。

參考文獻：

[1] 李波，陳炳森，蘭蔚.220 kV橫縣變電站站用電備自投的調試與檢驗 [J].廣西水利水電，2010，（3）.

[2] 徐春新，何燕斌，孫培銀，等.淺議500kV香山變電站無人值班技術改 造[J].中國電業技術，2011，（6）.

[3] 梁青，曾新雄，關振堅，等.變電站技改工程施工安全控制探討[J].中國 電業技術，2010，（2）.

[4] 喬煥萍，陳臘生，王秋瑞.論建設工程監理工作中的安全控制[J].中國 工程咨詢，2010，（8）.