站用交流系統(tǒng)的設(shè)計與維護(hù)

謝文釗

摘 要：近幾年，在電力事業(yè)發(fā)展的同時，我國變電站站用交流系統(tǒng)迎來了智能化的發(fā)展潮流，作為變電站的主要系統(tǒng)組成，站用交流系統(tǒng)的設(shè)計與維護(hù)是保證變電站發(fā)展的基礎(chǔ)，是促進(jìn)電力事業(yè)創(chuàng)新改革的關(guān)鍵。本文從變電站站用交流系統(tǒng)的典型接線形式出發(fā)，對站用交流系統(tǒng)的智能化設(shè)計進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上對站用交流系統(tǒng)的維護(hù)與注意事項(xiàng)進(jìn)行探討，期望對變電站站用交流系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：變電站；站用系統(tǒng)；智能化；維護(hù)

一般而言，變電站站用系統(tǒng)的主要組成部分包括主變通風(fēng)、直流系統(tǒng)、UPS不間斷電源、照明等站內(nèi)設(shè)備[1]。通常情況下，如果變電站的站用交流出現(xiàn)電源停電的現(xiàn)象，在沒有得到及時恢復(fù)的基礎(chǔ)上，會導(dǎo)致變電站的一次設(shè)備、二次設(shè)備全?，F(xiàn)象，會給電力企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，在我國科技的不斷發(fā)展中，電力系統(tǒng)得到改善與完善，在提高工作效率，減輕工作人員勞動力的同時，并且也在一定程度上提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，與此同時，在該發(fā)展背景下，我國變電站交流系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用中也面臨著更大的挑戰(zhàn)與要求。

1 變電站中使用最為典型接線形式

筆者結(jié)合自身工作特點(diǎn)，對變電站節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的認(rèn)識與了解，認(rèn)為變電站所使用的380kv站用系統(tǒng)是當(dāng)前最為頻繁的接線形式，其結(jié)構(gòu)圖見圖1。在該類典型的節(jié)點(diǎn)形式中，1號站用變壓器與2號站用變壓器的高壓側(cè)在相繼進(jìn)入到電源Ⅱ級與Ⅲ級的時候，需要本站用進(jìn)行提供，但是從本質(zhì)上而言，3號站用變壓器的高壓側(cè)在進(jìn)入到電源之后，則不需要本站提供，只需利用外接電源即可。除此之外，當(dāng)變電站的交流系統(tǒng)正常運(yùn)行之后，本站所提高的兩條線路在經(jīng)過1號站用變壓器與2號站用變壓器之后能夠與Ⅱ級、Ⅲ級的母線形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的關(guān)系，并且其380kv的備用母線與外接電源在進(jìn)行運(yùn)行之后，能夠?qū)㈤_關(guān)合位在381與382開關(guān)上，這個時候，電力系統(tǒng)中的3831、3832與380的開關(guān)則處于分位[2]。

此外，變電站系統(tǒng)之中的主要設(shè)備，像主變通風(fēng)、直流系統(tǒng)等，在接線的過程中期交流電源會從Ⅱ級與Ⅲ級的兩端進(jìn)行引出，且照明、生活所需的電量負(fù)荷會從Ⅱ級與Ⅲ級的兩端逐漸引出。如果380v的接電系統(tǒng)中Ⅱ級與Ⅲ級相繼失去電源，那么需要及時將381的開關(guān)進(jìn)行斷開，并且迅速將3831的開關(guān)合上，并利用380v的備用母線促使Ⅱ段與Ⅲ段兩端進(jìn)行運(yùn)行并在380vⅠ段或Ⅱ段中進(jìn)行負(fù)荷運(yùn)行；徐國380Ⅱ段與Ⅲ段之間的任何一端以及進(jìn)線電源失去電流之后，則需要及時將380的開關(guān)進(jìn)行合上[3]。

2 智能化工作方式的設(shè)計

（1）當(dāng)380v中的Ⅱ段與Ⅲ段中的任何一段失去電源的時候，需將381的開關(guān)進(jìn)行斷開，并及時將3831的開關(guān)進(jìn)行合上，在由380v備用段母線帶380vⅠ段、Ⅱ段下實(shí)行負(fù)荷運(yùn)行。

（2）如果380vⅡ段與Ⅲ段以及備用電源失去之后，380v的開關(guān)會自動合上，并且Ⅱ段與Ⅲ段能夠自行進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）如果380vⅠ段、Ⅱ段以及備用段的母線進(jìn)線電源失去之后，那么381與382的開關(guān)需要進(jìn)行斷開。

（4）在上述幾種情況下當(dāng)380vⅠ段、Ⅱ段的進(jìn)線電源恢復(fù)正常的時候，那么所有的備用開關(guān)均會自動斷開，并且會自動合上381的開關(guān)，使整個站用交流系統(tǒng)恢復(fù)正常。

（5）如果在上述情況2 發(fā)生之后380v備用段母線的進(jìn)線電源得到恢復(fù)之后，那么380的開關(guān)會自動進(jìn)行斷開，并且會及時將3831的開關(guān)進(jìn)行閉合，并在380v備用母線的影響下與380vⅠ段、Ⅱ段實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的運(yùn)行。

2.1 保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計分析

根據(jù)對圖1 的分析，可以將站用交流系統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計如下：

（1）3臺站用變壓器高壓側(cè)的Ⅰ段、Ⅱ段在進(jìn)線電源開關(guān)到381.382電氣設(shè)備的同時，需要及時的將高壓側(cè)的保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)，如果發(fā)生相間短路故障的時候，應(yīng)將高壓開關(guān)進(jìn)行跳開，并且對下一級的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

（2）當(dāng)從饋路開關(guān)逐漸往下的時候，需要對饋路開關(guān)的本體過流進(jìn)行保護(hù)，并使其逐漸成為主要的保護(hù)系統(tǒng)[4]。

2.2 智能化工作方式設(shè)計要求

通過對上文的思考與認(rèn)識，站用交流系統(tǒng)主要分為手段與自動兩種方式，其中，工作方式的切換需要利用KK把手進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，見圖2。

2.2.1 對控制電源的選取

381.382.3831.3832開關(guān)的控制電源要選擇各自開關(guān)進(jìn)線電源的380v交流電源，本文選取的U、W兩種，其主要的位置見圖1 。在381開關(guān)的控制電源回路中（圖3）可以得知， IZJ所代表的是無延時繼電器，ISJ所代表的是時間延時繼電器，對控制電源的監(jiān)視回路可參照3831開關(guān)（圖4），并且無延時繼電器為3ZJ，帶時間延時繼電器為3SJ。

2.2.2 開關(guān)手動控制方式的實(shí)現(xiàn)

（1）在對電源進(jìn)行控制的時候，需要及時的將各個開關(guān)的工作方式從自動轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?，并及時的對其進(jìn)展人工開關(guān)的操作。根據(jù)對圖5與圖6的認(rèn)識，可以得知在整個交流系統(tǒng)之中，受控開關(guān)的主要對象是381.3831以及380.

（2）在控制電源無電的情況下，開關(guān)的本體需強(qiáng)制性非開關(guān)進(jìn)行分合，這樣便可以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)強(qiáng)制手動分合的操作。一般而言，這種操作不具備閉鎖功能，在對開關(guān)的分合進(jìn)行檢查中，不得出現(xiàn)兩段電源并列運(yùn)行的現(xiàn)象[5]。

3 運(yùn)行維護(hù)中的注意點(diǎn)

3.1 對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行切換

（1）實(shí)驗(yàn)方式。1）將1號站用變壓器高壓側(cè)的開關(guān)進(jìn)行拉開，需要對其順序進(jìn)行檢查，并且要及時將381的開關(guān)進(jìn)行斷開，及時將3831的開關(guān)進(jìn)行合上；2）在將3號站的變壓器高高壓側(cè)進(jìn)行開關(guān)拉開的時候，需要對其順序進(jìn)行檢查，及時將3831的開關(guān)斷開，并且要將380的開關(guān)及時合上；3）在將3號站的變壓器高高壓側(cè)進(jìn)行開關(guān)拉開的時候，需要對其順序進(jìn)行檢查，及時將380的開關(guān)斷開，并且要將3831的開關(guān)及時合上；4）在將1號站的變壓器高高壓側(cè)進(jìn)行開關(guān)拉開的時候，需要對其順序進(jìn)行檢查，及時將3831的開關(guān)斷開，并且要將381的開關(guān)及時合上；

（2）注意事項(xiàng)：在進(jìn)行步驟的時候，要對站用交流系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行檢查，保證運(yùn)行的正常化，除此之外，還要對380vⅠ段、Ⅱ段的電壓進(jìn)行觀察，保證其正常[6]。

3.2 對設(shè)備進(jìn)行檢查維修

（1）在對站用系統(tǒng)的所有設(shè)備進(jìn)行檢查與維修中，值得注意的是要將所有的設(shè)備進(jìn)行停電處理，避免在設(shè)備維修與檢查中出現(xiàn)事故。

（2）在對站用系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行檢查維修的時候，需要及時將開關(guān)設(shè)置從自動模式轉(zhuǎn)化為手動模式，并且要將相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行管壁，將刀閘進(jìn)行切下。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖明.淺談變電站站用交流系統(tǒng)應(yīng)急方案[J].機(jī)電信息，2011（24）：45+47.

[2]蘇鳳飛，原中東.一種變電站站用交流系統(tǒng)的智能化設(shè)計和應(yīng)用[J].電網(wǎng)與清潔能源，2011（11）：35-40.

[3]陳書明.淺談500kV變電站站用交流系統(tǒng)運(yùn)行異常及處理[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（34）：92.

[4]周茜.一種變電站站用交流電源系統(tǒng)的改進(jìn)方法[J].廣東科技，2014（10）：75-76.

[5]朱韜析，武誠，王超.交流系統(tǒng)故障對直流輸電系統(tǒng)的影響及改進(jìn)建議[J].電力系統(tǒng)自動化，2009（01）：93-98.

[6]陳海登.變電站智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用[J].農(nóng)村電工，2009（05）：31-32.