變電站站用電交流系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析及改進(jìn)建議

謝楊

摘 要：目前，在變電站380 V站用電源中，廣泛應(yīng)用的是單母線分段接線方式，通過自動轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行備投。站用變低針對不平衡電流和接地故障配置了零序保護(hù)，但很多時候因忽略了N線的連接方式，導(dǎo)致380 V兩段母線并列運行時零序電流分流的情況。通過分析現(xiàn)有不同連接方式對零序保護(hù)的影響，進(jìn)而提出一些優(yōu)化的建議。

關(guān)鍵詞：變電站；站用電；交流系統(tǒng)；ATS

中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0060-02

變電站站用交流電源系統(tǒng)是保證變電站安全、可靠地輸送電能的一個必不可少的環(huán)節(jié)。站用交流電源系統(tǒng)為主變壓器提供冷卻電源、消防水噴淋電源，為斷路器提供儲能電源，為隔離開關(guān)提供操作電源，為硅整流裝置提供變換用電源。另外，站用電還可提供變電站內(nèi)的照明、生活用電和檢修等電源。如果站用交流電源消失，那么，變電站設(shè)備的正常運行將會受到影響，甚至引起系統(tǒng)停電或設(shè)備損壞事故。

對于兩段380 V交流母線的備自投，目前應(yīng)用最多的是自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（Automatic Transfer Switching，簡稱“ATS”）。 ATS是由一個或幾個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器組成，被用于監(jiān)測電源電路。它是并將一個或幾個負(fù)載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器。ATS的操作程序由2個自動轉(zhuǎn)換過程組成。如果常用電源被監(jiān)測到出現(xiàn)偏差時，則自動將負(fù)載從常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源；常用電源恢復(fù)正常后，則自動將負(fù)載返回轉(zhuǎn)換到常用電源。

1 變低零序回路及N線連接方式分析

1.1 現(xiàn)狀分析

目前變電站站用變變低交流系統(tǒng)最常用的是單母線分段接線方式。全站的主變冷卻器電源、有載調(diào)壓電源、充電機(jī)電源、交流屏電源、消防泵電源等重要負(fù)荷均設(shè)雙電源，分別從兩段母線供電。照明、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、檢修電源等一般負(fù)荷是一個電源，負(fù)荷均勻分配在兩段母線上。

正常狀態(tài)下2臺站用變各帶一段母線，當(dāng)任何一臺站用變發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時，本段負(fù)荷通過備自投裝置ATS 自動投切至另一臺站用變。

1.1.1 #1、#2交流系統(tǒng)N線硬連接

如圖1所示，ATS裝置只接入了A，B，C三相，#1、#2交流系統(tǒng)的N線一直連在一起。

下面我們來分析此接線方式的零序回路情況。

正常分列運行時，#1、#2交流系統(tǒng)的零序電流各自通過地網(wǎng)從變低中性點流入各自的零序CT。零序保護(hù)可以正常工作。

當(dāng)并列運行時，現(xiàn)假設(shè)#1交流系統(tǒng)在J點接地，零序電流回路如圖2箭頭所示。

圖1 #1、#2交流系統(tǒng)N線的硬連接 圖2 并列運行時，#1、#2交流系統(tǒng)N線的連接

由此可見，零序電流將分別從2臺站用變的中性點流入，

摘 要：目前，在變電站380 V站用電源中，廣泛應(yīng)用的是單母線分段接線方式，通過自動轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行備投。站用變低針對不平衡電流和接地故障配置了零序保護(hù)，但很多時候因忽略了N線的連接方式，導(dǎo)致380 V兩段母線并列運行時零序電流分流的情況。通過分析現(xiàn)有不同連接方式對零序保護(hù)的影響，進(jìn)而提出一些優(yōu)化的建議。

關(guān)鍵詞：變電站；站用電；交流系統(tǒng)；ATS

中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0060-02

變電站站用交流電源系統(tǒng)是保證變電站安全、可靠地輸送電能的一個必不可少的環(huán)節(jié)。站用交流電源系統(tǒng)為主變壓器提供冷卻電源、消防水噴淋電源，為斷路器提供儲能電源，為隔離開關(guān)提供操作電源，為硅整流裝置提供變換用電源。另外，站用電還可提供變電站內(nèi)的照明、生活用電和檢修等電源。如果站用交流電源消失，那么，變電站設(shè)備的正常運行將會受到影響，甚至引起系統(tǒng)停電或設(shè)備損壞事故。

對于兩段380 V交流母線的備自投，目前應(yīng)用最多的是自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（Automatic Transfer Switching，簡稱“ATS”）。 ATS是由一個或幾個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器組成，被用于監(jiān)測電源電路。它是并將一個或幾個負(fù)載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器。ATS的操作程序由2個自動轉(zhuǎn)換過程組成。如果常用電源被監(jiān)測到出現(xiàn)偏差時，則自動將負(fù)載從常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源；常用電源恢復(fù)正常后，則自動將負(fù)載返回轉(zhuǎn)換到常用電源。

1 變低零序回路及N線連接方式分析

1.1 現(xiàn)狀分析

目前變電站站用變變低交流系統(tǒng)最常用的是單母線分段接線方式。全站的主變冷卻器電源、有載調(diào)壓電源、充電機(jī)電源、交流屏電源、消防泵電源等重要負(fù)荷均設(shè)雙電源，分別從兩段母線供電。照明、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、檢修電源等一般負(fù)荷是一個電源，負(fù)荷均勻分配在兩段母線上。

正常狀態(tài)下2臺站用變各帶一段母線，當(dāng)任何一臺站用變發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時，本段負(fù)荷通過備自投裝置ATS 自動投切至另一臺站用變。

1.1.1 #1、#2交流系統(tǒng)N線硬連接

如圖1所示，ATS裝置只接入了A，B，C三相，#1、#2交流系統(tǒng)的N線一直連在一起。

下面我們來分析此接線方式的零序回路情況。

正常分列運行時，#1、#2交流系統(tǒng)的零序電流各自通過地網(wǎng)從變低中性點流入各自的零序CT。零序保護(hù)可以正常工作。

當(dāng)并列運行時，現(xiàn)假設(shè)#1交流系統(tǒng)在J點接地，零序電流回路如圖2箭頭所示。

圖1 #1、#2交流系統(tǒng)N線的硬連接 圖2 并列運行時，#1、#2交流系統(tǒng)N線的連接

由此可見，零序電流將分別從2臺站用變的中性點流入，

摘 要：目前，在變電站380 V站用電源中，廣泛應(yīng)用的是單母線分段接線方式，通過自動轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行備投。站用變低針對不平衡電流和接地故障配置了零序保護(hù)，但很多時候因忽略了N線的連接方式，導(dǎo)致380 V兩段母線并列運行時零序電流分流的情況。通過分析現(xiàn)有不同連接方式對零序保護(hù)的影響，進(jìn)而提出一些優(yōu)化的建議。

關(guān)鍵詞：變電站；站用電；交流系統(tǒng)；ATS

中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0060-02

變電站站用交流電源系統(tǒng)是保證變電站安全、可靠地輸送電能的一個必不可少的環(huán)節(jié)。站用交流電源系統(tǒng)為主變壓器提供冷卻電源、消防水噴淋電源，為斷路器提供儲能電源，為隔離開關(guān)提供操作電源，為硅整流裝置提供變換用電源。另外，站用電還可提供變電站內(nèi)的照明、生活用電和檢修等電源。如果站用交流電源消失，那么，變電站設(shè)備的正常運行將會受到影響，甚至引起系統(tǒng)停電或設(shè)備損壞事故。

對于兩段380 V交流母線的備自投，目前應(yīng)用最多的是自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（Automatic Transfer Switching，簡稱“ATS”）。 ATS是由一個或幾個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器組成，被用于監(jiān)測電源電路。它是并將一個或幾個負(fù)載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器。ATS的操作程序由2個自動轉(zhuǎn)換過程組成。如果常用電源被監(jiān)測到出現(xiàn)偏差時，則自動將負(fù)載從常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源；常用電源恢復(fù)正常后，則自動將負(fù)載返回轉(zhuǎn)換到常用電源。

1 變低零序回路及N線連接方式分析

1.1 現(xiàn)狀分析

目前變電站站用變變低交流系統(tǒng)最常用的是單母線分段接線方式。全站的主變冷卻器電源、有載調(diào)壓電源、充電機(jī)電源、交流屏電源、消防泵電源等重要負(fù)荷均設(shè)雙電源，分別從兩段母線供電。照明、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、檢修電源等一般負(fù)荷是一個電源，負(fù)荷均勻分配在兩段母線上。

正常狀態(tài)下2臺站用變各帶一段母線，當(dāng)任何一臺站用變發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時，本段負(fù)荷通過備自投裝置ATS 自動投切至另一臺站用變。

1.1.1 #1、#2交流系統(tǒng)N線硬連接

如圖1所示，ATS裝置只接入了A，B，C三相，#1、#2交流系統(tǒng)的N線一直連在一起。

下面我們來分析此接線方式的零序回路情況。

正常分列運行時，#1、#2交流系統(tǒng)的零序電流各自通過地網(wǎng)從變低中性點流入各自的零序CT。零序保護(hù)可以正常工作。

當(dāng)并列運行時，現(xiàn)假設(shè)#1交流系統(tǒng)在J點接地，零序電流回路如圖2箭頭所示。

圖1 #1、#2交流系統(tǒng)N線的硬連接 圖2 并列運行時，#1、#2交流系統(tǒng)N線的連接

由此可見，零序電流將分別從2臺站用變的中性點流入，