變電站微機(jī)型備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作技術(shù)分析

摘要：文章結(jié)合實(shí)際情況分析了110kV變電站備用電源自動(dòng)投入裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀，針對(duì)應(yīng)用較為典型的PSP691、RCS9651C型微機(jī)式備用電源自動(dòng)投入裝置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障動(dòng)作過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析及探討。

關(guān)鍵詞：變電站；微機(jī)型備用電源；自動(dòng)投入裝置；跳閘；整定；動(dòng)作邏輯 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM762 文章編號(hào)：1009-2374（2015）33-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.060

近年來(lái)，由于電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，為保證電力系統(tǒng)供電可靠性，系統(tǒng)中一般多采用環(huán)形電網(wǎng)供電。但是，大量的電磁環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行又造成了一定威脅。另外，雙電源供電網(wǎng)絡(luò)給繼電保護(hù)的配置也造成了極大不便。考慮到不同電壓等級(jí)的具體特點(diǎn)，普遍的做法是，對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)，采用環(huán)形電網(wǎng)來(lái)保證其供電可靠性；對(duì)于110kV及以下電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)，則多采用環(huán)形設(shè)計(jì)單路供電的方式來(lái)保證其安全穩(wěn)定性，而通常采用備用電源自動(dòng)投入裝置來(lái)提高系統(tǒng)的供電可靠性。國(guó)網(wǎng)公司現(xiàn)有無(wú)人值守或綜合自動(dòng)化變電站都裝設(shè)有110kV線(xiàn)路或主變（微機(jī)型）備用電源自動(dòng)投入裝置。筆者根據(jù)幾年來(lái)的運(yùn)行、維護(hù)實(shí)踐，對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障過(guò)程中遇到的問(wèn)題，進(jìn)行了分析及探討。

1 進(jìn)線(xiàn)備自投的動(dòng)作邏輯

如圖1所示，下面就以進(jìn)線(xiàn)1為工作電源、進(jìn)線(xiàn)2為工作電源、3DL為熱備用狀態(tài)為例說(shuō)明進(jìn)線(xiàn)備自投的動(dòng)作邏輯，即1DL、2DL在合位，3DL在分位。當(dāng)2DL無(wú)法正常供電時(shí)備投動(dòng)作切斷2DL投入3DL，備自投裝置充電完成后，Ⅱ母三相無(wú)壓，2DL無(wú)流，Ⅰ母三相有壓，延時(shí)到后跳開(kāi)2DL，確認(rèn)2DL跳開(kāi)后合上3DL。

圖1 一次接線(xiàn)示意圖

2 故障概況

2.1 動(dòng)作時(shí)運(yùn)行方式

110kV4號(hào)、5號(hào)母線(xiàn)分裂運(yùn)行，111、112運(yùn)行、145熱備用

1號(hào)主變帶35kV所有負(fù)荷，301、345開(kāi)關(guān)運(yùn)行，302開(kāi)關(guān)熱備用

2號(hào)主變帶10kV所有負(fù)荷，502、545開(kāi)關(guān)運(yùn)行，501開(kāi)關(guān)熱備用

2.2 故障簡(jiǎn)況

2012年04月11日07點(diǎn)02分某220kV變電站某線(xiàn)117線(xiàn)路保護(hù)距離Ⅰ動(dòng)作，AB相間故障，開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，重合不成功，造成某110kV變電站110kV4號(hào)母線(xiàn)失壓，111進(jìn)線(xiàn)無(wú)流，1號(hào)主變失壓，造成35kV4號(hào)母線(xiàn)失壓，110kV備自投裝置動(dòng)作，跳開(kāi)進(jìn)線(xiàn)111開(kāi)關(guān)，確認(rèn)111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，合上110kV分段145開(kāi)關(guān)，35kV備自投裝置動(dòng)作，跳開(kāi)1號(hào)主變進(jìn)線(xiàn)301開(kāi)關(guān)，確認(rèn)301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，合上35kV分段302開(kāi)關(guān)。

3 動(dòng)作經(jīng)過(guò)

3.1 110kV備自投動(dòng)作行為

2012-04-11 07∶02∶00∶060

0ms 啟動(dòng)

4205ms 出口9動(dòng)作（出口9為111開(kāi)關(guān)）

5257ms 出口2動(dòng)作（出口2為145開(kāi)關(guān)）

3.2 35kV備自投動(dòng)作行為

2012-04-11 07∶02∶00∶060 整組啟動(dòng)

2012-04-11 07∶02∶05∶154 自投跳電源1

2012-04-11 07∶02∶05∶244 自投合電源2-1 自投合電源2-2

最終：111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，112、145開(kāi)關(guān)運(yùn)行

301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，312、345開(kāi)關(guān)運(yùn)行

4 動(dòng)作行為分析

4.1 110kV備自投動(dòng)作行為分析

110kV備自投方式為橋備自投方式，動(dòng)作前，111、112分裂運(yùn)行，145熱備用。滿(mǎn)足橋備自投方式充電條件。

111開(kāi)關(guān)因線(xiàn)路故障，電源側(cè)某線(xiàn)117跳開(kāi)，110kV4號(hào)母線(xiàn)失壓，111進(jìn)線(xiàn)無(wú)流，滿(mǎn)足備自投動(dòng)作條件，經(jīng)T1（定值整定T1=3s）延時(shí)后跳開(kāi)111開(kāi)關(guān)，確認(rèn)111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，延時(shí)T3（定值整定T3=1s）合上145開(kāi)關(guān)。

從110kV備自投動(dòng)作行為上分析，備自投跳111開(kāi)關(guān)，合145開(kāi)關(guān)沒(méi)有問(wèn)題，從動(dòng)作報(bào)告上看111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)時(shí)間為4205ms，定值整定為3s，時(shí)間上相差1s左右。

原因：廠家一在設(shè)計(jì)PSP691的動(dòng)作邏輯時(shí)，考慮滿(mǎn)足PSP691動(dòng)作的條件啟動(dòng)后，電壓短時(shí)恢復(fù)到無(wú)壓定值（定值整定為30V）以上時(shí)，T1會(huì)重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，也就是在某線(xiàn)117開(kāi)關(guān)重合時(shí)（重合時(shí)間為1s，重合不成功），T1自動(dòng)重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，在啟動(dòng)后4205ms（裝置定值整定時(shí)間+線(xiàn)路的重合閘時(shí)間），110kV備自投動(dòng)作，跳開(kāi)111開(kāi)關(guān)，合上145開(kāi)關(guān)。

4.2 35kV備自投動(dòng)作行為分析

35kV備自投方式為自適應(yīng)方式，動(dòng)作前，301、345開(kāi)關(guān)運(yùn)行，302開(kāi)關(guān)熱備用，滿(mǎn)足RCS9651C充電條件。

111開(kāi)關(guān)因線(xiàn)路故障，電源側(cè)某線(xiàn)117開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，110kV4號(hào)母線(xiàn)失壓，1號(hào)主變失壓，造成35kV4號(hào)母線(xiàn)失壓，滿(mǎn)足備自投動(dòng)作條件，經(jīng)T1（定值整定T1=5s）延時(shí)后跳開(kāi)301開(kāi)關(guān)，確認(rèn)301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，延時(shí)T3（定值整定T3=0s）合上302開(kāi)關(guān)。原因?yàn)閺S家在設(shè)計(jì)RCS9651C動(dòng)作邏輯時(shí)，考慮方式上與另一繼電保護(hù)廠家的PSP691存在不一致的地方，RCS9651C考慮滿(mǎn)足備自投動(dòng)作條件啟動(dòng)后，電壓短時(shí)恢復(fù)時(shí)，T1不會(huì)重新計(jì)時(shí)，所以RCS9651C在啟動(dòng)后5094ms后，跳開(kāi)301開(kāi)關(guān)，合上345開(kāi)關(guān)。此時(shí)，PSP691仍未合上145開(kāi)關(guān)，在5257ms后才合上145開(kāi)關(guān)。這一起110kV變電站110kV和35kV備自投動(dòng)作案例分析，從動(dòng)作時(shí)間及動(dòng)作邏輯等情況來(lái)講結(jié)論是動(dòng)作正確，但兩個(gè)不同廠家的自投裝置，廠家一在設(shè)計(jì)RCS9651C動(dòng)作邏輯時(shí)，考慮方式上與廠家二的PSP691存在不一致的地方，一個(gè)是電壓短時(shí)恢復(fù)時(shí)，T1不會(huì)重新計(jì)時(shí)，一個(gè)是電壓適時(shí)恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)重新計(jì)時(shí)，這樣的情況下，兩個(gè)自投裝置動(dòng)作時(shí)間差距，在35kV自投先重合的情況下，易造成運(yùn)行變壓器過(guò)負(fù)荷，并且繼保人員與運(yùn)維人員對(duì)故障的分析有一定的繁瑣性。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，電力電網(wǎng)技術(shù)的日新月異，使備自投裝置尤其是微機(jī)型備自投裝置在110kV變電站中廣泛被采用，備自投能否正確動(dòng)作也成為大家關(guān)注的問(wèn)題，整定值是否適合實(shí)際運(yùn)行，也是影響備自投實(shí)際正確率的一個(gè)重要因素，只有結(jié)合備自投的不同設(shè)計(jì)原理，結(jié)合實(shí)際情況合理整定，才能充分發(fā)揮備自投的功能，來(lái)進(jìn)一步保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行及提高系統(tǒng)供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 付艷華，王偉斌，周建國(guó).PSP 691 數(shù)字式備用電源自投裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)V 2.04 2007[S].

[2] 薛錦，董毅明，馬勝利.RCS-9651C_071121備用電源自投裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)V2.20.1 2007[S].

[3] 胡海，王立偉，周開(kāi)峰.繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（GB/T 14285-2006）[S].2006.

[4] 楊樹(shù)，郭偉，李樹(shù)深.3～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程（DL/T 584-2007）[S].2005.

作者簡(jiǎn)介：崔曄（1977-），男，河北保定人，國(guó)網(wǎng)河北省電力公司保定供電分公司高級(jí)技師，工程師，研究方向：變電運(yùn)維。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）