10kV配網備用電源自動投切裝置設計與安裝

羅桂領 梁志華 李春輝

摘要：傳統的自動投切裝置只能與制定的電網運行方式相適應，作為邏輯固定的根本形式，提出了根本的備用電源自動投切裝置適應模型，主要在調控中心主站建立總體的框架模型，以實現電網的自動控制跟蹤模式。文章主要介紹了電源自動投切裝置模型架構建設的總體框架，通過大量的工程實例，在有效的電網方式變化情況下整體投入建設，實現電網供電的可靠性以及高效性。

關鍵詞：備用電源;自動投切裝置;安全風險

0引言

我國智能電網的不斷發展，使各行業對供電質量的需求越發的嚴格，尤其是對電量需求較大的電力企業。其生產線工藝要求自動化水平需要高于其他行業的平均水平，以至于在用電量較大的企業如突然遇到停電的現象，則其受到的經濟損失往往會超出當天所獲收益[1]。所以，對配網備用電源自動投切裝置設計保障了國民的經濟發展水平，為社會和經濟的發展奠定了良好的科技基礎。在電網的實際運行過程中，需要通過故障實時監控系統向作業人員傳遞故障設備信息，并協助相關作業人員對故障信息進行處理以及計算。在作業人員對配網備用電源自動投切裝置與保護配置進行綜合應用的過程中，需要結合具體的自投信息與電網運行方式進行聯合恢復供電。當電源點處負荷較重時，則需要根據情況對電網的運行方式進行調整，如DTS自投電網自適應模型，作為配網備用電源自動投切裝置的閉環控制模式，可實現企業自動快速恢復供電[2]。在規模相對較大的停電故障事件中，可采用配網備用電源自動投切裝置計算出解決供電故障的辦法，以期確保我國高效供電可靠性的實現。

110kV配網備用電源自動投切裝置工作原理

10kV配網備用電源自動投切裝置（Automatic cut-off）是與電網相適應的供電可靠性裝置，其主要功能是為用電需求量較大的用戶提供穩定、持續的供電方式，致使其可在我國電力系統中得以廣泛應用。在電力系統發生故障欠壓的情況時，備用電源自動投切裝置可自動斷開主電源線路的斷路器，便于在后期為整個系統的運行提供可靠的供電方式。在備用電源自動投切裝置的應用過程中需重點遵循5個基本原則。

（1）備用電源自動投切裝置在實際的應用過程中，需要避免與電壓互感器保險絲產生熔斷對電網產生的二次傷害。通過備用電源自動投切裝置采集到的電壓、電流數據信息，可對輔助接點開關設置兩個充分必要條件。①閉鎖條件。用戶在用電的過程中若滿足閉鎖條件，備用電源自動投切裝置才可在自動進行動作出口，根據使用的環境對電源備用自動投切裝置的子母線自投（Self-throw of subbus）、變壓器的備用自投以及饋出線路開關的備自投等。通過數據采集（Data Acquisition）與監控系統創新設置相應的控制策略。

（2）配網備用電源自動投切裝置需要在外部電壓充沛的情況下投入使用。

（3）配網備用電源自動投切裝置想要保證電網負荷的中電動機的自動啟動時限得以保障，需調整自動投切時間。投切時間越短啟動時限越短。

（4）配網備用電源自動投切裝置需在主電源斷開后才可投入使用。

（5）主電源在電壓欠壓的工作狀態下，可自動啟動配網備用電源自動投切裝置

210kV配網備用電源自動投切裝置自適應建模

智能化電網自動投切裝置對實時電網的整體狀態進行了把控，在變電站內部的拓展結構中，對配網備用電源自動投切裝置進行模型建設是決定系統運行方式以及自投模式的主要依據，具體需要參考的主要結構與兩個方面：一是結合網絡進行分析，二是對開關的運行狀態進行分析。在從以上兩個方面對智能化電網自動投切裝置進行具體分析后可以算出系統應實際具備的運行方式。此種排查演算法主要是為防止因方式應用錯誤而導致的錯誤啟動以及決絕啟動情況的發生。在電網的備用自動投切裝置的運行過程中，為了降低工作量提升數據的精準性，在電網的主要監控系統中可具體設置符合自身發展的特殊算法。根據電網的實時狀態和站內網架的不同擴展結不同的配網備用電源自動投切模型構架。

如圖1所示的備用電源自動投切裝置采集、分析、判斷執行示意圖。首先通過對DTS模型斷面中顯示的廠站進行母線運行線路檢修，對母線線路上安置的開關狀態進行初始的配網備用電源自動投切模擬，得到開關狀態確定備自投是屬于進線備自投還是分段備自投，在得到確切的結果后可對主要的供電電源以及備用供電電源進行詳細的位置設置;其次，在上述模型建立成功后可依據自投系統設置的模型按照確定備自投的充電條件（Charging Conditions）、動作條件（Action Condition）、閉鎖條件、動作序列和判據邏輯（Criterion logic），形成完整的備自投模型。最后，對配網備用電源自動投切裝置自適應建模進行模擬實驗，通過采集、分析、判斷執行的順序對模型進行網絡分析以及功能驅動的模型庫建立，通過數次的實驗結果以及實驗數據，對整個系統的實驗以及數據有了具體詳細的歸納總結后有利于整個備用電源自動投切裝置的后期綜合應用。由于動作策略以及開關的操作已經過實驗模擬，所以對于后期實際應用過程中可能發生的突發情況已經有了初步的計算及預估，用以判斷當前系統運行狀態以及運行的故障可能發生點，對檢測系統的電路過載以及變壓器過載進行了實際的動作策略規劃。如若在后期的模擬過程中發現以上的實驗步驟存在錯誤或偏差，則需要對整個系統模型的建立進行重新的編排，用以保證系統應用的精準性。

310kV配網備用電源自動投切裝置建模維護工具

根據上文所述，當備用電源的自動投切裝置已完成自適應的實驗模型架構后，此時可以將模型投入具體的建模信息庫建設過程，在通過自適應的電網運行形勢的運行后，可發現不同電網的運行形勢皆可對備用電源的自動投切裝置進行適應以及應用，減輕了后期維護人員的維護工作量，可將剩余精力分散至各類設備的投資以及運行維護應用的過程中去，促進備用電源的自動投切裝置的整體應用效率以及可靠性[3]。在10kV配網備用電源自動投切裝置作業過程中可與之配備相應的信息管理系統，對整個廠站的自動投切信息進行歸納總結，保護相關設備的運行信號，尤其是當系統開發了閉鎖備用自投功能后，現場的調度員可根據實際的工作情況依靠時間過程中經驗對整個電網的實際應用進行實時監督與把控，整體提高監控人員的運行與操作水平。

4結語

本文結合電網運行的特點搭建了配網備用電源自動投切裝置的自適應模型，主要應用于電網的調控中心以及監控主站，在實現配網備用電源自動跟蹤的控制的情況下，方便了現場施工人員對電網備用自投信息的全面深化了解，在處理故障工作過程中，確保了電網的安全運行以及故障排除，提高了整體的工作效率以及電網供電的可靠性。

參考文獻：

[1]董曉寧，李方方. 探討配電系統雙電源自動投切裝置的選型[J]. 科技風，2015（14）：43.

[2]蔡霖. 焦化廠35kV變電所備用電源自動投切裝置回路改造[J]. 建材與裝飾，2017（04）：237-238.

[3]袁曉博. 400 V二次配電系統供電可靠性研究[J]. 東北電力技術，2020，41（03）：35-36+47.