簡述鏈?zhǔn)焦╇姶械膮^(qū)域備自投系統(tǒng)及動(dòng)作案例分析

禤耀昌

摘 要： 區(qū)域備用電源自投控制系統(tǒng)簡稱區(qū)域備自投，是站端就地備自投裝置的延伸，其無須在廠站端添加任何設(shè)備，解決了現(xiàn)有變電站備用電源自動(dòng)投入裝置只能根據(jù)所在廠站的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)參數(shù)確定其動(dòng)作行為，動(dòng)作邏輯固定，只能適應(yīng)特定的運(yùn)行方式不足。在工作電源因故消失后，區(qū)域備自投能夠迅速啟動(dòng)、識別失電區(qū)域，確定相應(yīng)的備自投模式，制定備自投控制策略，由主站發(fā)出指令，以遙控操作的方式聯(lián)切相關(guān)設(shè)備、投入備用電源，實(shí)現(xiàn)備用電源自動(dòng)投入功能，有利于提高電網(wǎng)應(yīng)對事故能力、提高供電可靠性。

關(guān)鍵詞： 區(qū)域備自投；動(dòng)作案例分析

一、備自投的分類及各自的工作原理

1、傳統(tǒng)的就地備自投工作原理時(shí)

備自投裝置是當(dāng)工作電源故障和其它原因被斷開后，能迅速自動(dòng)地將備用電源或其它正常工作電源投入工作，使工作電源被斷開的用戶不至于停電的一種自動(dòng)裝置。常見的備自投裝置有線路備自投、分段開關(guān)備自投、變壓器備自投等。

2、新式區(qū)域性備自投系統(tǒng)工作原理

通過深入研究，以調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采集的相關(guān)變電站主要的狀態(tài)信號（開關(guān)狀態(tài)、負(fù)荷、支路功率和母線電壓等），及保護(hù)動(dòng)作信號作為備自投的充電條件、動(dòng)作條件、閉鎖量等，當(dāng)滿足動(dòng)作條件時(shí)，由主站發(fā)出指令，以遙控操作的方式聯(lián)切相關(guān)設(shè)備，投入備用電源，實(shí)現(xiàn)備用電源自動(dòng)投入功能。

二、區(qū)域備自投的控制策略及動(dòng)作序列

1、區(qū)域備自投控制策略原則

根據(jù)《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50062-92）規(guī)定：

（1）工作電源不論因何種原因失電時(shí)（如工作電源故障或被誤斷開等），備自投均應(yīng)動(dòng)作。

（2）應(yīng)保證在工作電源斷開后，備用電源才能投入。

這一要求的提出，主要考慮了以下兩個(gè)因素：

①造成兩個(gè)不同期的電源非同期并列；

②防止將備用電源投到故障元件上（如工作電源故障），造成事故擴(kuò)大。

（3）備自投只允許動(dòng)作一次，以避免備用電源投入到永久性故障時(shí)繼電保護(hù)將其斷開后又重新投入。

（4）備自投的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量短，以利于電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)。

（5）備自投在電壓互感器二次側(cè)的熔斷器熔斷時(shí)不應(yīng)動(dòng)作。

（6）備用電源無電壓時(shí)，備自投不應(yīng)動(dòng)作。

（7）手動(dòng)斷開工作回路時(shí)，不啟動(dòng)備自投。

2、區(qū)域備自投投入備用電源的動(dòng)作序列

鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的變電站區(qū)域備自投動(dòng)作序列是由開環(huán)點(diǎn)出發(fā)，向停電區(qū)域的方向逐級恢復(fù)失壓的110kV母線供電，其實(shí)現(xiàn)方式為跳開待恢復(fù)母線的原主供電源進(jìn)線開關(guān)，合上相應(yīng)的備用電源進(jìn)線開關(guān)。當(dāng)合于故障母線時(shí)，由相應(yīng)的保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘。

三、區(qū)域備自投的動(dòng)作案例分析

我局轄區(qū)內(nèi)電網(wǎng)中，有多串供電線路已實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投模式覆蓋，其兩端為220kV變電站，中間為110kV變電站的模式。下面就選擇其中的220kV四會(huì)站--110kV清塘站--110kV賓亨站--110kV石澗站--220kV翠竹站供電串來分析區(qū)域備自投系統(tǒng)在串內(nèi)線路出線永久故障時(shí)候的動(dòng)作過程，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該串線路的故障多發(fā)點(diǎn)在110kV清賓線上：

在沒有區(qū)域備自投系統(tǒng)時(shí)，若110kV清賓線發(fā)生永久性故障，各變電站站的動(dòng)作情況如下：

1、清塘站110kV清賓線側(cè)開關(guān)KG3斷開；

2、石澗站110kV賓石線保護(hù)動(dòng)作聯(lián)切水電石春線開關(guān)KG9；

3、石澗站110kV線路備自投動(dòng)作，斷開主供電源110kV賓石線開關(guān)KG6，合上備用電源110kV翠石線開關(guān)KG7；

最終狀態(tài)：保持石澗站供電，賓亨站失壓。

近年來為提高四會(huì)—翠竹串供電可靠性，進(jìn)行了四會(huì)—翠竹串區(qū)域備自投系統(tǒng)的建設(shè)，完成了調(diào)試并投入使用。區(qū)域備自投模型已對各種運(yùn)行方式作相應(yīng)的設(shè)定，可以自適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，無需在方式變化時(shí)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，由區(qū)域備自投先動(dòng)作，如區(qū)域備自投動(dòng)作不成功或閉鎖時(shí)，再由站端的110kV線路備自投動(dòng)作。

在區(qū)域備自投系統(tǒng)投入使用后，在110kV清賓線發(fā)生永久性故障時(shí)，各變電站站的動(dòng)作情況如下：

1、清塘站110kV清賓線開關(guān)KG3斷開，石澗站110kV賓石線保護(hù)動(dòng)作聯(lián)切水電石春線開關(guān)KG9；

2、區(qū)域備自投動(dòng)作，發(fā)出以下動(dòng)作指令；

3、石澗站斷開石春線開關(guān)KG9（防止保護(hù)未跳開小電源線路）、斷開賓石線開關(guān)KG6；

4、賓亨站斷開清賓線開關(guān)KG4（隔離故障線路）；

5、石澗站合上翠石線開關(guān)KG7；

6、石澗站合上賓石線開關(guān)KG6；

最終狀態(tài)：隔離清賓線永久性故障，逐級恢復(fù)石澗站、賓亨站正常供電。

四會(huì)—翠竹串區(qū)域備自投系統(tǒng)投入使用后，110kV清賓線發(fā)生過幾起永久性故障中，區(qū)域備自均投正確動(dòng)作，保持石澗站、賓亨站正常供電。也證明了區(qū)域備用電源自投系統(tǒng)在供電系統(tǒng)中的重要性，它是保證電力系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施，對于電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行具有非常重要的意義。

四、影響區(qū)域備自投系統(tǒng)正常工作的注意事項(xiàng)

1、需要重啟串內(nèi)站端的遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)工作一定要等主站做好數(shù)據(jù)封鎖，防止因數(shù)據(jù)量突變靠造成區(qū)域備自投誤動(dòng)。

2、涉及翠竹-四會(huì)串參與區(qū)域備自投的線路保護(hù)、測控定檢工作時(shí)，在定檢過程中班組可能需要分合開關(guān)及遙測加量，要在開工前要求主站做好安全措施，定檢結(jié)束要報(bào)回主站，提醒解除安全措施。

3、涉及翠竹-四會(huì)串參與區(qū)域備自投的線路、母線停、送電建議巡檢人員在開始操作前要與調(diào)度確認(rèn)是否已退出該串區(qū)域備自投。

五、結(jié)束語

本文通過對備用電源自投裝置在電力系統(tǒng)中重要性的敘述，站端就地備自投與區(qū)域備用電源自投控制系統(tǒng)在備自優(yōu)點(diǎn)探討，以及對應(yīng)的故障類型其動(dòng)作過程分析，還有實(shí)際工作中涉及與之相關(guān)設(shè)備時(shí)的注意事項(xiàng)，豐富了運(yùn)維人員在備自投這塊領(lǐng)域的理論知識，提高了大家的工作技能水平，對快速識別電網(wǎng)故障及縮短了處理該類電網(wǎng)故障的時(shí)間提供了幫助，有利于提高供電可靠性，提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，并增加客戶服務(wù)滿意度有著現(xiàn)實(shí)上的意義。