備自投帶負荷試驗方法優(yōu)化研究

趙梅

摘要：在電網(wǎng)運行中裝設(shè)備自投裝置，是一種對用戶提供不間斷供電的經(jīng)濟而又有效的技術(shù)措施，備自投帶負荷試驗方案是保證備自投正確動作的有效檢驗措施。傳統(tǒng)的備自投帶負荷試驗以實際模擬線路故障來進行，需斷開供電電源側(cè)斷路器模擬主供電源進線失壓，進而判斷備自投動作邏輯是否正確。但傳統(tǒng)試驗方法對于線路T接或者多級串供等接線方式，會造成非必要用戶停電，操作協(xié)調(diào)工作量大，流程多，人力投入大，且對于涉及重要負荷并網(wǎng)通道時試驗實施困難。本研究成果在安全可靠的前提下，僅對備自投試驗廠站模擬失壓的方式，驗證備自投動作邏輯，實現(xiàn)試驗流程優(yōu)化和效率提升。

關(guān)鍵詞：備自投;帶負荷試驗

1、引言

隨著電力發(fā)展水平的提高，供配電在各個領(lǐng)域也不斷向自動化、無人值守、遠程控制、不間斷供電的目標(biāo)邁進，各種電源的相互切換，保證電源的不間斷供電和供電的高可靠性成了現(xiàn)代配電工程中保護和控制回路的重要部分。裝設(shè)備自投裝置，是一種對用戶提供不間斷供電的經(jīng)濟而又有效的技術(shù)措施，備自投帶負荷試驗方案是保證備自投正確動作的有效檢驗措施。

傳統(tǒng)沿用的備自投帶負荷試驗為實際模擬線路故障來進行，需人為斷開供電電源側(cè)斷路器模擬主供電源進線失壓，從而使備自投動作倒由備用電源供電，來判斷備自投是否動作正確。該種試驗方法需要改變電網(wǎng)運行方式，對于線路T接或者多級串供等接線方式，斷開供電電源側(cè)會對供電負荷引起較大影響，生產(chǎn)部門內(nèi)部、客戶和電廠之間各協(xié)調(diào)工作量增大，流轉(zhuǎn)流程增加，人力投入較大，并且對于涉及重要負荷并網(wǎng)通道時試驗方案實施較為困難。本課題在安全可靠的前提下，針對備自投帶負荷試驗過程中的關(guān)鍵節(jié)點，進行流程優(yōu)化和效率提升，從而促進各部門之間的協(xié)同合作，加強備自投試驗全工作流程連貫性，規(guī)避不必要的風(fēng)險，實現(xiàn)備自投帶負荷試驗的最大高效化。

2、備自投原理簡介

備自投充好電后，母線失壓、工作進線無流、備用電源有壓，備自投即起動延時;延時（若有加速開入，則不經(jīng)延時）到后，跳工作進線，同時判斷其是否跳開，確證跳開后，合上備用電源開關(guān)。

圖1進線備自投主接線示意圖

圖2進線備自投動作邏輯圖

以進線備自投為例（見圖1、圖2），備自投裝置充電完成后，當(dāng)備自投裝置檢測到母線無壓，且工作進線無流，工作進線無壓，無其他閉鎖條件開入，滿足備自投動作邏輯時及時間要求后，備自投裝置便執(zhí)行動作邏輯，跳開主供電源斷路器，合上備用電源斷路器。

3、備自投帶負荷試驗的方法及優(yōu)化

圖3 典型廠站運行方式示意圖

以典型傳統(tǒng)廠站進線備自投試驗方案為例（見圖3），試驗前電網(wǎng)運行方式：C站110kV側(cè)并列運行，進線L-1主供110kV C站、T接并網(wǎng)和串級并網(wǎng)負荷，進線L-2作為備用電源，C站側(cè)C2處熱備用狀態(tài)。

傳統(tǒng)備自投試驗主要操作步驟如下：

（1）斷開T接用戶進線斷路器;

（2）斷開A站側(cè)A1開關(guān);

（3）C站備自投裝置動作，斷開C1開關(guān)，合上C2開關(guān);

（4）A站合上A1開關(guān);

（5）B站斷開B1開關(guān);

（6）C站備自投裝置動作，斷開C2開關(guān)，合上C1開關(guān);

（7）T接用戶/電廠恢復(fù)送電。

傳統(tǒng)的備自投試驗，存在如下問題：

（1）線路上有T接用戶或電廠時，配合停電廠站多，造成非必要停電，降低供電可靠性和客戶滿意度;

（2）3側(cè)廠站均須操作、至少需6人，操作成本高;

（3）多次調(diào)整電網(wǎng)方式，易引發(fā)誤操作;

（4）備自投試驗時間長（約需2個小時）;

（5）電網(wǎng)設(shè)備過度操作、增加斷路器設(shè)備疲勞度。

通過對備自投裝置充電、放電及動作邏輯的研究，我們可以采用模擬需開展帶負荷試驗側(cè)母線失壓的方式改進備自投帶負荷試驗方法，不需實際操作電源側(cè)斷路器停電。

采用在備自投試驗廠站側(cè)備自投裝置上將備自投進線電壓PT和母線電壓PT二次側(cè)空開斷開，模擬主供進線和母線失壓，來滿足備自投的無壓邏輯;通過下發(fā)備自投帶負荷試驗臨時定值，調(diào)整備自投裝置定值中進線無流值，使實際負荷電流滿足裝置無流判據(jù)，來使備自投滿足進線無流邏輯。

傳統(tǒng)備自投試驗方案需各側(cè)均有人到站操作，三側(cè)操作至少需要6人，對于線路有T接其他線路負荷或者電廠的非必要停電廠站也須停電配合，不利于提高電網(wǎng)供電可靠性，增加非必要停電廠站停電時間，操作人員較多，配合操作較為復(fù)雜。針對傳統(tǒng)備自投試驗方案存在多種弊端，通過備自投裝置帶負荷試驗方案的優(yōu)化，改進備自投帶負荷試驗方法，將備自投試驗全工作流程高度集中于試驗側(cè)站內(nèi)，無需其余廠站配合停電，無需多廠站配合操作，從而實現(xiàn)：

（1）非必要停電時長由2個小時降低為0;

（2）操作人員由6人精簡為2人;

（3）斷路器操作次數(shù)由5次減為0次，提高設(shè)備生命周期;

（4）提升電網(wǎng)供電可靠性;

（5）備自投試驗時長由2個小時縮短為20分鐘;

（6）C站側(cè)備自投試驗時，全工作流程高度集中于C站本側(cè)，對側(cè)變電站和并網(wǎng)負荷在試驗過程中被完全“隔離”，并網(wǎng)客戶、電廠及非試驗側(cè)不受任何影響。

4、結(jié)語

本文結(jié)合備自投裝置動作原理，對備自投帶負荷試驗方法進行探討，并提出優(yōu)化措施措施。

該優(yōu)化方式借助于電網(wǎng)現(xiàn)有資源條件，對于傳統(tǒng)的備自投帶負荷試驗方法的優(yōu)化。在保證了安全性的同時，又可以驗證備自投裝置的邏輯功能，使得備自投試驗可以更高效的開展實施，具有很強的可實施性，已經(jīng)在紅河局全面推廣，已在35kV寶華山變、東風(fēng)變、舊城變、開遠變、彌陽變、玉皇閣變、竹園變的35kV備自投;110kV河灣變110kV備自投;110kV屏邊變35kV備自投、10kV備自投等11次備自投帶負荷試驗中采用并實施，縮短備自投帶負荷試驗操作時間，大大縮減人力成本，減少不必要廠站的配合停電時間，無需對非備自投帶負荷試驗廠站設(shè)備進行配合操作，減少設(shè)備的疲勞度，提升電網(wǎng)供電可靠性，對于備自投帶負荷試驗具有極強推廣意義及價值。

參考文獻

[1] 《電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算》中國電力出版社? 2010年

[2] 《ISA-358GA說明書》長園深瑞有限公司