35 kV 綜合自動(dòng)化變電站主接線設(shè)計(jì)及微機(jī)保護(hù)配置

邱愛兵

(湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙 410200)

本變電站為35/10 kV 降壓變電站，按照無人值班要求設(shè)計(jì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。設(shè)計(jì)容量為2 ×6 000 kV·A，變電站安裝兩臺(tái)SZ9 -6300 kVA 35/10.5 kV 主變，35 kV 為單母線接線，采用戶外式布置，35 kV 側(cè)架空進(jìn)線2 回，一回電源線，另一回為備用電源線，兩臺(tái)SC9 -50/10 站用變。10 kV 母線采用單母線分段接線，出線規(guī)模為2* 5 回，均采用架空配電線路，10 kV 每段母線上各接2 組無功補(bǔ)償裝置。35 kV 及10 kV 母線分別裝設(shè)避雷器作為出線侵入的雷電波保護(hù)。本站備用電源為柴油發(fā)電機(jī)。

系統(tǒng)運(yùn)行方式:

①正常運(yùn)行時(shí)，35 kV 電源線1 供電，電源線2 為備用線，2 臺(tái)主變并列運(yùn)行，10 kV 母線分段運(yùn)行。

②特殊運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷較大時(shí)，由2 條進(jìn)線同時(shí)供電;當(dāng)變電站失電時(shí)，由站用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電。

主要設(shè)備及規(guī)格見表1。

表1 設(shè)備及規(guī)格

1 35 kV 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主接線設(shè)計(jì)

根據(jù)滿足供電區(qū)5年內(nèi)負(fù)荷增長的需要和變電站主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合主接線可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，本站主接線設(shè)計(jì)采用單母分段主接線方案［1］。35/10 kV 降壓變電站主接線系統(tǒng)簡圖如圖1 所示。

圖1 35/10 kV 降壓變電站主接線系統(tǒng)圖

2 微機(jī)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置

本站35 kV，10 kV 系統(tǒng)的繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置按照無人值班綜合自動(dòng)化變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，均采用微機(jī)保護(hù)［2］。

1)繼電保護(hù)配置原則

①35 kV 主變壓器。本站2 臺(tái)兩圈有載調(diào)壓主變壓器35 kV 側(cè)為電源側(cè)，一般主變保護(hù)有:差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)(35 kV 線路過流保護(hù)作為主變后備保護(hù))，瓦斯保護(hù)，35 kV 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過流保護(hù)，35 kV 零序過流保護(hù)，35 kV 間隙零序過流保護(hù)，10 kV 過流保護(hù)，三側(cè)對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)。

②35 kV 及10 kV 線路。35 kV 及10 kV 線路保護(hù)應(yīng)配置一套完整的主保護(hù)和后備保護(hù)。一般35 kV 線路應(yīng)有三段時(shí)限電流保護(hù)，單相接地保護(hù)，零序過流/小電流接地選線保護(hù)，三相一次重合閘，低周減載保護(hù)(可配跳本側(cè)線路斷路器)，線路故障測(cè)距，故障錄波，TV 斷線告警等;10 kV 線路一般10 kV 線路應(yīng)有電流速斷，過流，單相接地，低周減載，三相一次重合閘，過負(fù)荷等保護(hù)。35 kV(10 kV)小電流接地選線一般由監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也可獨(dú)立設(shè)置。

③10 kV 無功補(bǔ)償電容器組。10 kV 無功補(bǔ)償電容器組應(yīng)裝設(shè)電流速斷，過流保護(hù)，零序過流，不平衡電壓/電流保護(hù)，過壓/低壓保護(hù)，溫度保護(hù)等，每臺(tái)電容器上還應(yīng)裝設(shè)熔斷器保護(hù)。

④站用變壓器。站用變應(yīng)配置一套完整的保護(hù)，主要有:電流速斷、過流，零序過流，小電流接地選線，過負(fù)荷保護(hù)等。站用變380 V 側(cè)應(yīng)配置備用電源自投裝置。

⑤35 kV(10 kV)分段斷路器裝設(shè)充電保護(hù)及延時(shí)動(dòng)作的過流保護(hù)。

⑥電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)(VQC)。35 kV 變電站原則上不設(shè)專用VQC 裝置，變電站電壓無功調(diào)節(jié)功能宜通過與自動(dòng)化系統(tǒng)配套的軟件來實(shí)現(xiàn)。VQC 通過自動(dòng)化系統(tǒng)來接收各種數(shù)據(jù)，同時(shí)通過自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)送各種調(diào)節(jié)命令對(duì)變電站內(nèi)電壓、無功進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)控制。

2)微機(jī)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的選用

根據(jù)35 kV 主接線系統(tǒng)方案、繼電保護(hù)配置原則，以及RCS-9700 系列綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等技術(shù)要求，本站選用的微機(jī)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置屬于RCS -9000CS 系列保護(hù)測(cè)控裝置，均具有“四合一”保護(hù)(即保護(hù)、遙測(cè)、遙控以及遙信)，充分滿足變電站綜合自動(dòng)化和無人值班的要求［3］。

微機(jī)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置如下:RCS -9679CS 變壓器保護(hù)裝置，RCS -9681CS 變壓器后備保護(hù)裝置，RCS -9661CS 為變壓器的非電量保護(hù)裝置，RCS -9611CS 線路保護(hù)測(cè)控裝置，RCS-9663D 電壓并列裝置，RCS-9631CS 電容器保護(hù)測(cè)控裝置，PCS-9621CS 站用變保護(hù)測(cè)控裝置，RCS-9651CS 備用電源自投保護(hù)測(cè)控裝置等。

主要保護(hù)裝置功能配置:

1)RCS-9679CS 變壓器保護(hù)裝置適用于110 kV 及以下電壓等級(jí)的雙圈變壓器。保護(hù)配置:差動(dòng)速斷保護(hù);比率差動(dòng)保護(hù)(經(jīng)2 次諧波制動(dòng));高、低側(cè)復(fù)合過流保護(hù)(各3 段);過負(fù)荷告警;起動(dòng)主變風(fēng)冷;過載閉鎖有載調(diào)壓;零序過壓報(bào)警等功能。

2)RCS-9681CS 變壓器后備保護(hù)裝置適用于110 kV 及以下電壓等級(jí)變壓器的110 kV 或35 kV 或10 kV 側(cè)后備保護(hù)裝置。保護(hù)配置:五段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)(可帶方向)，一段過流保護(hù);接地零序方向過流保護(hù);不接地零序保護(hù);可通過控制字選擇間隙零序過流保護(hù);過負(fù)荷告警;起動(dòng)主變風(fēng)冷;過載閉鎖有載調(diào)壓等功能。

3)RCS-9611CS 線路保護(hù)測(cè)控裝置適用于110 kV 及以下電壓等級(jí)的非直接接地系統(tǒng)或小電阻接地系統(tǒng)中的線路保護(hù)及測(cè)控裝置。保護(hù)配置:三段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù);三段零序過流保護(hù);過流加速保護(hù)和零序加速保護(hù);過負(fù)荷告警或跳閘;低周減載保護(hù);兩段低壓保護(hù);一段母線過電壓保護(hù);一段零序過電壓保護(hù);三相一次重合閘;小電流接地選線保護(hù)等功能。

4)PCS-9621CS 站用變保護(hù)測(cè)控裝置為適用于110 kV及以下電壓等級(jí)的非直接接地系統(tǒng)或小電阻接地系統(tǒng)中的站用變或接地變保護(hù)及測(cè)控裝置。保護(hù)配置:3 段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù);高壓側(cè)正序反時(shí)限保護(hù);過負(fù)荷告警;2 段定時(shí)限負(fù)序過流保護(hù);高壓側(cè)接地保護(hù)(3 段定時(shí)限零序過流保護(hù)，零序過壓保護(hù)，支持網(wǎng)絡(luò)小電流接地選線等);低壓側(cè)接地保護(hù)(三段定時(shí)限零序過流保護(hù)，零序反時(shí)限保護(hù)等);低電壓保護(hù);非電量保護(hù)(重瓦斯跳閘、輕瓦斯告警、超溫跳閘或告警)等功能。

3 結(jié)束語

根據(jù)無人值班變電站建設(shè)要求，優(yōu)化35 kV 變電站主接線設(shè)計(jì)，合理選購微機(jī)繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置，合理配置自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架等方面，將進(jìn)一步推動(dòng)并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、運(yùn)行管理現(xiàn)代化以及保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。

［1］譚德亭.廠用35 kV/10 kV 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)選擇［J］.電氣技術(shù)，2010 (4):35-36.

［2］崔學(xué)志.35 kV 小型化無人值班變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［3］邱愛兵.CAN 總線技術(shù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用［J］.自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用，2005(11):66-68.