人工島變電站網(wǎng)絡(luò)自投設(shè)備運行應(yīng)用分析

姜媛

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東珠海，519000）

0 引言

以110千伏人工島輸變電工程為例，該變電站項目于2017年2月底開建。港珠澳大橋東接香港、西連珠海和澳門，110千伏人工島輸變電工程是港珠澳大橋的配套電源工程，110千伏人工島變電站與大橋?qū)Ｓ米冸娬净閭溆茫瑸楦壑榘拇髽蛱峁┝丝煽抗╇姟半p保險”。變電站投產(chǎn)后珠澳口岸人工島上形成了220千伏吉大變電站至110千伏人工島變電站、220千伏拱北變電站至110千伏大橋?qū)Ｓ米冸娬?、以?10千伏人工島變電站至110千伏大橋?qū)Ｓ谜鞠噙B的一個閉環(huán)回路，與珠海電網(wǎng)主網(wǎng)可靠連接。該變電站位于珠澳口岸人工島西北角的珠?？诎妒姓涮讌^(qū)，主要承擔(dān)對人工島及港珠澳大橋本體工程的供電任務(wù)，同時為粵港澳三地的綜合運輸體系和高速公路網(wǎng)絡(luò)提供電力保證，助力粵港澳大灣區(qū)可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 變電站備用電源自投裝置邏輯及功能特點

備用電源自投裝置適用于220kV及以下電壓等級電網(wǎng)中的備用電源自動投入。既可實現(xiàn)單個變電站內(nèi)雙母、單母、單母分段、雙母帶旁路或單母分段帶旁路等主接線形式的多進(jìn)線或母聯(lián)自投功能，也可實現(xiàn)雙端供電電源、單回或雙回鏈?zhǔn)酱┳冸娬镜倪h(yuǎn)方備自投功能。裝置最大規(guī)?？山尤?段母線電壓，4路進(jìn)線和1路旁路問隔各自的三相電流和單相切換后電壓[2]。

變電站備用電源自投邏輯及功能主要分為單個變電站內(nèi)的就地備自投功能和鏈?zhǔn)酱┳冸娬菊締柕倪h(yuǎn)方備自投功能。單個變電站內(nèi)的就地備自投功能實現(xiàn)4路進(jìn)線(可有1個旁路)以及母聯(lián)(分段)斷路器的備用電源自投功能，每個定值區(qū)可預(yù)設(shè)8種進(jìn)線備白投方式，母聯(lián)自投方式自適應(yīng)。如圖1所示。

圖1 雙母帶旁路示意圖

鏈?zhǔn)酱┳冸娬菊締柕倪h(yuǎn)方備自投功能實現(xiàn)每個串供的變電站均配置一臺PCS-9654D-GD裝置,當(dāng)發(fā)生故障導(dǎo)致串供變電站失電時，每個失電站均跳開各自的主供進(jìn)線斷路器，然后開環(huán)點變電站首先合熱備用的線路或母聯(lián)(分段)斷路器，接著從開環(huán)點往故障點方向，逐級合之前被跳開的原主供進(jìn)線斷路器。如圖2所示。

對于就地備自投或遠(yuǎn)方備自投，可選上級穩(wěn)控切負(fù)荷閉鎖備自投功能。自投于故障后加速切保護；當(dāng)母線發(fā)生故障時，為避免備用電源自投于故障點，造成事故擴大，裝置配備“自投于故障后加速切”保護功能。

2 110KV備自投遠(yuǎn)方邏輯實現(xiàn)

2.1 110千伏人工島變電站遠(yuǎn)方自投過程方式1

以開環(huán)點在人工島站為例，如果開環(huán)點在大橋站，則將“人工島站吉島線”和“大橋站拱橋線”對調(diào)，“人工島站島橋線”和“大橋站島橋線”對調(diào)。

其自投邏輯控制過程為：開環(huán)點在人工島站的島橋線開關(guān)，正常方式下，人工島站和大橋站母線（I、II段）有壓、線路PT有壓，人工島站的線路自投邏輯充電。人工島站BZT向大橋站BZT發(fā)A信息流（有開環(huán)點），大橋站BZT向人工島站BZT發(fā)A信息流（無開環(huán)點）。人工島站BZT的“就地線路備自投”邏輯充電完成后，向大橋站BZT發(fā)B信息（遠(yuǎn)方備投充電成功）。大橋站BZT收到B信息后，判“遠(yuǎn)方備投充電成功”，并根據(jù)B信息流的流向記錄開環(huán)點所在側(cè)，并確認(rèn)相反一側(cè)線路開關(guān)為主供開關(guān)。人工島站BZT的主菜單應(yīng)顯示------“距開環(huán)點數(shù)”為0，就地BZT顯示“充電”；遠(yuǎn)方BZT顯示“充電”；大橋站BZT的主菜單應(yīng)顯示------“距開環(huán)點數(shù)”為1，就地BZT顯示“不充電”； 遠(yuǎn)方BZT顯示“充電”，并顯示開環(huán)點的方向[3]。

2.2 110千伏人工島變電站遠(yuǎn)方自投過程方式2

開環(huán)點在人工島站的島橋線開關(guān)，拱橋線故障,大橋站失壓，人工島站不失壓。遠(yuǎn)方備自投跳大橋站拱橋線，合人工島島橋線。

拱橋線故障時，其自投邏輯控制過程為：大橋站全站失壓，延時Twy向人工島站發(fā)C信息流（無流無壓信息），并啟動KRU動作判據(jù)，條件成立則延時100ms向人工島站發(fā)D信息流（遠(yuǎn)方備自投動作允許）。大橋站滿足“就地線路備自投”的“無流無壓”啟動條件，延時Tq跳開拱橋線（主供），確認(rèn)開關(guān)跳開后向人工島站發(fā) E信息流（備自投已動作）。 人工島站（母線不失壓的開環(huán)點）在接收到 E信息流，延時0.3s合島橋線（備供）。

圖2 110kV變電站雙鏈?zhǔn)酱┑牡湫瓦B接示意圖

圖3 110KV拱橋線故障自投過程

2.3 110千伏人工島變電站遠(yuǎn)方自投過程方式3

開環(huán)點在人工島站的島橋線開關(guān)，110KV吉島線故障，人工島站失壓，大橋站不失壓。遠(yuǎn)方備自投動作跳開人工島站吉島線，合島橋線。110KV吉島線故障時，其自投邏輯控制過程為：人工島站（開環(huán)點）失壓，未收到C信息流（無流無壓信息），延時Tq跳開吉島線（主供），合島橋線（備供）。

2.4 110千伏人工島變電站遠(yuǎn)方自投過程方式4

開環(huán)點在人工島站的吉島線開關(guān)，拱橋線故障，大橋站、人工島站失壓。遠(yuǎn)方備自投動作跳開大橋站拱橋線，再跳開人工島站島橋線，然后合人工島站吉島線，之后再合人工島站島橋線。

開環(huán)點在人工島站的吉島線開關(guān)，拱橋線故障時，其自投邏輯控制過程為：大橋站（非開環(huán)點）失壓，延時Twy向人工島站BZT發(fā)C信息流（無流無壓信息），并啟動KRU動作判據(jù)，條件成立則向人工島站（開環(huán)點）發(fā)D信息流（遠(yuǎn)方備自投動作允許）。人工島站（開環(huán)點）滿足“就地線路備自投”的“無流無壓”啟動條件，接收C信息流和D信息流后，延時Tq跳開島橋線（主供），0.3S合上吉島線（備供）。大橋站（非開環(huán)點）滿足“就地線路備自投”的“無流無壓”啟動條件，延時Tq跳開拱橋線（主供），向人工島站（開環(huán)點）發(fā)E信息流（備自投已動作）。人工島站接收到大橋站E信息流（備自投已動作）后合上島橋線。

2.5 110千伏人工島變電站遠(yuǎn)方自投過程方式5

開環(huán)點在人工島站的110KV分段開關(guān)，拱橋線故障，大橋站全站失壓，人工島站其中一段母線失壓。遠(yuǎn)方備自投動作跳開大橋站拱橋線，跳開人工島站島橋線，然后合人工島站島分段開關(guān)，之后再合人工島站島橋線。

開環(huán)點在人工島站的110KV分段開關(guān)，拱橋線故障時，其自投邏輯控制過程為：大橋站（非開環(huán)點）延時Twy向人工島站BZT發(fā)C信息流（無流無壓信息），并啟動KRU動作判據(jù)，條件成立則向人工島站（開環(huán)點）發(fā)D信息流（遠(yuǎn)方備自投動作允許）。人工島站（開環(huán)點）滿足“就地分段備自投”的“無流無壓”（其中一段母線）啟動條件，接收C信息流（無流無壓信息）和D信息流（遠(yuǎn)方備自投動作允許）后，延時Tq跳開島橋線（主供），0.3S合上母聯(lián)開關(guān)（備供）；大橋站（非開環(huán)點）滿足“就地線路備自投”的“無流無壓”啟動條件，延時Tq跳開拱橋線（主供元件），向人工島站（開環(huán)點）發(fā)E信息流（備自投已動作）。人工島站接收到大橋站E信息流（備自投已動作）后，合上島橋線。

3 結(jié)論

以110千伏人工島輸變電工程為例，系統(tǒng)介紹了備用電源網(wǎng)絡(luò)備自投邏輯功能特點及實現(xiàn)過程。采用鏈?zhǔn)酱┳冸娬菊鹃g的遠(yuǎn)方備自投功能，考慮開環(huán)點不同以及可能故障點不同，實現(xiàn)各種邏輯投切過程。變電站投產(chǎn)后珠澳口岸人工島上形成了220千伏吉大變電站至110千伏人工島變電站、220千伏拱北變電站至110千伏大橋?qū)Ｓ米冸娬尽⒁约?10千伏人工島變電站至110千伏大橋?qū)Ｓ谜鞠噙B的一個閉環(huán)回路，與珠海電網(wǎng)主網(wǎng)可靠連接。