500kV東坡變電站站用交流電源系統(tǒng)的配置及探討

陳禹安,金戈

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

500kV東坡變電站站用交流電源系統(tǒng)的配置及探討

陳禹安,金戈

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

本文介紹500kV東坡變電站站用變系統(tǒng)的系統(tǒng)配置、運行方式以及對變電站站用交流系統(tǒng)管理措施的實施情況進行分析探討，并對東坡站的站用變雙電源交流系統(tǒng)提出可行性的解決措施，以最大可能保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和消除缺陷。

500kV東坡變電站；站用變；運行方式；站用交流電源系統(tǒng)

1 引言

站用交流電源系統(tǒng)包含有常規(guī)的站用變壓器及其電源、遠(yuǎn)動裝置和監(jiān)控系統(tǒng)，380V低壓配電屏、檢修電源箱等設(shè)備，為變電站提供可靠電源的同時保證電源的質(zhì)量。為保證變電站安全穩(wěn)定輸送電能，站用交流電源系統(tǒng)包括有主變風(fēng)機電源、消防用水電源，為東坡站35kV變低敞開式GW4型刀閘提供操作電源，為開關(guān)的電機儲能和機構(gòu)箱加熱，為主控室和巡檢樓的日常照明、空調(diào)等設(shè)備提供電源，也是UPS不間斷裝置和蓄電池組的電源。本文根據(jù)500kV東坡變電站的站用交流電源系統(tǒng)的配置進行介紹和措施探討，優(yōu)化措施保障交流電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2 500kV東坡變電站站用系統(tǒng)配置

要確保站用交流電源的安全穩(wěn)定和持續(xù)供電，可靠而不間斷的持續(xù)供電才是根本要務(wù)。東坡站的站用交流配置是由兩臺主變變低分別供兩臺站用變，然后由0#變壓器作為備自投供站用交流系統(tǒng)的0M母線，也就是引入站外10kV電源作為ATS切換裝置的電源來實現(xiàn)備投。[1]

2.1 站用變壓器的電源配置

常規(guī)的500kV變電站所配置采用的800kVA或者630kVA的變壓器，東坡站則設(shè)有三臺1000kVA的室內(nèi)變壓器，1#站變接于本站35kV 3M母線，2#站用變接于35kV 4M母線，0#站用變接于110kV逢涌站721和桂線。其中3M母線和4M母線上附帶無功補償?shù)脑O(shè)備，東坡站通過配置帶負(fù)荷調(diào)節(jié)的電壓型號為SCZ11-1000/34.5的變壓器有效防止無功補償設(shè)備的投切可能會導(dǎo)致變壓器變高的電壓波動。

2.2 站用電源的接線配置

東坡站的站用電源低壓是使用三相四線制的接線方案，額定電壓為380V和220V，以直接接地的形式通過主變壓器中性點進行接地。其中380V的額定電壓用于電機等動力電源，220V的額定電壓用于端子箱和機構(gòu)加熱以及照明。380V母線由不同的變低來進行分類，其中1M和2M母線分裂運行，不配置分段開關(guān)。

2.3 交流系統(tǒng)的運行方式

站用交流380V 1M母線是由1#站用變供電，380V 2M母線則由2#站用變供電，380V 0M I段和380V 0M II段則均由站外的電源引入供電；在主控樓低壓配電室里，仍然是對應(yīng)380V 1M對應(yīng)中央配電室的380V 1M供電，380V 2M對應(yīng)中央配電室的380V 2M供電。圖1所示是東坡站站用交流系統(tǒng)一次接線方式圖。

3 500kV東坡變電站站用交流電源系統(tǒng)的管理措施探討

除了日常的運行方案的落實和處理外，把控站用交流電源系統(tǒng)在通過管理措施的實行也是站用電交流系統(tǒng)安全穩(wěn)定的有力保證。對常規(guī)的運行管理措施進行探討也是為促進完善措施的完整性和有效性，形成一個可閉環(huán)管理的環(huán)節(jié)。

圖1 東坡站站用交流系統(tǒng)一次接線圖

3.1 圖紙資料管理

新站投運不久，常規(guī)類圖紙資料都相對齊備，一次接線圖、二次保護廠家資料等常用資料也是有專用臺賬的電子版進行備份。在一、二次的竣工圖紙里面沒有完善除了一級負(fù)荷外的資料，場地出現(xiàn)的諸如檢修電源箱插座沒有電源或者端子箱加熱器因失電不能正常工作等狀況不能及時通過圖紙查找上級空開和線路逐級排查，降低了站內(nèi)用電設(shè)備的消缺時長。所以東坡站建立了以實際場地配置為主的交流環(huán)網(wǎng)配置圖來幫助認(rèn)識，通過建立的交流環(huán)網(wǎng)空開圖示，更直觀地展示了場地的電源布線，為配合檢查線路故障和運行人員熟悉交流環(huán)網(wǎng)運行情況提供了更好方式。圖2所示是東坡站自行編制的500kV場地交流環(huán)網(wǎng)圖。

圖2 東坡站500kV交流環(huán)網(wǎng)圖

3.2 目視化電源標(biāo)示管理

由于場地的電源分布在不同電壓等級的不同區(qū)域的端子箱和機構(gòu)箱內(nèi)，接線繁多，切換開關(guān)和對應(yīng)空開的把手也是配置的比較多，當(dāng)出現(xiàn)故障又或者是要操作刀閘投電機電源等情況時，都需要斷開對應(yīng)的電源空開。因此，越清晰越目視化程度高的標(biāo)簽或提示就越能有效降低切換把手和斷合空開時的錯誤率，有效抑制發(fā)生事故時上級空開連續(xù)跳閘的越級事故,也加深運行人員對現(xiàn)場電源布置的認(rèn)識。圖3所示是場地張貼的目視化標(biāo)簽。

圖3 電源空開目視化標(biāo)簽

3.3 全站失壓時對站用交流系統(tǒng)的應(yīng)急處理

當(dāng)發(fā)生全站失壓的極端情況，保證站端設(shè)備正常用電是最重要的。如前文所述，如果全站對外失壓，東坡站的ATS切換裝置將會自動切換至380V 0M母線供電，由站外引入的10kV電源對站用變進行供電。以前常規(guī)的站端處理方式均比較簡單，由人工手動切換自中央配電室?guī)щ娫吹?80V母線進行供電，多數(shù)時候是憑借運行人員的個人經(jīng)驗，不能確保操作的正確率。所以東坡站建立了新運規(guī)指引，按季度對ATS自動切換裝置進行維護檢查，確保當(dāng)全站失壓時ATS裝置能正確切換和動作；與此同時還將響應(yīng)黑啟動方案作為后備，譬如根據(jù)事故嚴(yán)重程度考慮接入應(yīng)急發(fā)電車等。除此之外，東坡站還經(jīng)常開展關(guān)于黑啟動的反事故演習(xí)和應(yīng)急演練，為故障處理的流程提供技術(shù)支持和熟悉業(yè)務(wù)的途徑。

4 500kV東坡變電站站用交流電源開關(guān)動作方式探討

根據(jù)《中國南方電網(wǎng)110kV及以上變電站運行管理標(biāo)準(zhǔn)》里的相關(guān)規(guī)定:“站用系統(tǒng)備用電源自投裝置：每半年試驗一次，應(yīng)使用作業(yè)表單進行試驗。”[2]

在東坡站投產(chǎn)驗收完畢階段，站端已按規(guī)定定期開展各項高壓試驗，提高本站運檢員工對站用交流電源的操作業(yè)務(wù)上的認(rèn)識，并加深對開關(guān)運作方式的了解。定期的各項試驗項目也是對驗收階段有所忽視的查漏補缺。帶負(fù)荷測試后，以實際的運行狀態(tài)來確保ATS切換裝置能否正常切換，對電源監(jiān)視系統(tǒng)、電壓檢測系統(tǒng)都能及時進行校驗。

4.1 開關(guān)動作的優(yōu)先級問題

東坡站低壓380V的母線通過分段開關(guān)進行聯(lián)通，在做ATS電源切換試驗的過程中，有可能會遇到分段開關(guān)動作優(yōu)先于ATS的切換，從而導(dǎo)致ATS裝置切換不成功，沒有達到該裝置的理想效果。做切換項目表單試驗過程中，按表單要求是先斷開站用變變高的開關(guān)，然后看ATS能否正常進行切換，但是如果時限沒設(shè)置好，有可能會主控樓低壓室的QF開關(guān)先動作，只能待ATS再次動作，QF開關(guān)才能自行切斷。

綜上所述，可見由于時限的問題，QF開關(guān)會短時間分合各一次，導(dǎo)致主控樓的電腦和空調(diào)斷電未能恢復(fù)，也會因為電壓波動影響設(shè)備壽命。為解決該現(xiàn)象，東坡站的電源智能監(jiān)控單元已進行檢查，IPC裝置的時間定值均在ATS切換裝置正確動作外，能夠保證ATS正確切換之前不會QF開關(guān)優(yōu)先動作，同時為了保證裝置運行的可靠性，運行人員定期也會核對裝置的定值和檢查裝置是否有告警指示。

4.2 開關(guān)動作的備自投問題

按照東坡站380V備投試驗作業(yè)表單，在中央配電室切斷控制主控樓的380V電源后，現(xiàn)場檢查開關(guān)位置正常，但如果主控樓低壓進線QF開關(guān)不能正常自投，亦會導(dǎo)致對應(yīng)的母線失壓。此時應(yīng)當(dāng)從圖紙查找QF開關(guān)的邏輯是否符合備自投的條件，從回路中找到對應(yīng)的繼電器，用萬用表進行測量對地電壓是否都正常，如果繼電器故障問題可用備品及時更換，如果排除是繼電器問題還應(yīng)當(dāng)行程開關(guān)的輔助接點是否有卡滯等情況。在切換過程中，控制中間繼電器損壞、電源環(huán)網(wǎng)故障是很常見的，所以判斷備自投的正確動作與否，除了看ATS的切換邏輯是否正確之外，還應(yīng)當(dāng)定期對分合閘回路中的控制中間繼電器進行檢查并定期更換，保證備自投動作的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

綜合對500kV東坡變電站的交流電源配置和管理措施探討，將有助于優(yōu)化包括場地交流環(huán)網(wǎng)建設(shè)和日常運行試驗、維護等工作，同時可綜合變電站的具體運行方式、運行管理上薄弱甚至是缺失的環(huán)節(jié)進行查漏補缺，配合相應(yīng)的解決措施和實施途徑，亦可推廣應(yīng)用于其他電壓等級的變電站和換流站進行參考，對改善變電站站用交流電源系統(tǒng)的架構(gòu)有著長遠(yuǎn)意義。

[1] 宋繼成.220～500kV變電所電氣接線設(shè)計[M].2版.中國電力出版社，2014.

[2] 孫漢方.變電站運行操作與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用手冊[M].中國電力出版社，2014.

Configuration and Discussion of AC Powersubstation System in 500kV Dongpo Station

CHENYu-an，JINGe

(Guangdong Power Supply Bureau of Foshan Power Grid Co.,Ltd，F(xiàn)oshan 528000,China)

This paper introduces 500kV substation Dongpo station with variable system of system configuration,operation mode and the substation station with AC system management measures for implementation are analyzed and discussed,and the Dongpo station station with variable double AC power system put forward the feasible measures,to the maximum possible guarantee the safe and stable operation of the system and eliminate the defects.

Dongpo 500kV station；transformer substation;operation mode;station with AC power system

1004-289X(2016)05-0099-03

TM63

B

2016-05-03

陳禹安(1989-)，男，廣東佛山人，本科，助理工程師，主要從事500kV變電站運行與維護工作; 金戈(1989-)，男，廣東廣州人，本科，助理工程師，主要從事500kV變電站繼保裝置定檢與驗收工作。