段正玉 河北衡水供電公司
摘要:自動裝置的應用,特別是備用電源自投裝置在電網中的使用,是保證電網安全、穩定、可靠運行的有力技術手段。不過受電網運行要求的約束,備自投裝置在電網中的實際應用常常會遇到一些問題,如防止非同期合閘的問題等,這些問題困擾和影響著備自投裝置發揮其積極作用。本文對這些問題和解決方案進行了歸納和總結,期望能夠在遇到和處理此類情況的時候,起到積極的作用。 關鍵詞:備自投;電網;實際應用;解決方案;
0 引言 我局110KV及以下電網為主要采用輻射形電網,為保證電網可靠運行,使電網在N-1的故障情況下能夠不間斷供電,電網接線一般采用一主一備雙電源的接線形式。采用備用電源自動投入裝置,當主供電源發生故障時,備用電源自動投入,從而立即恢復對用戶的供電,是一種保證可靠供電的經濟而又有效的技術措施。但受電網運行要求的約束,備用電源自投裝置在電網中的實際應用常常會遇到一些問題,下面我將遇到的問題及解決方法作一簡單介紹。
1 備自投裝置原理
目前電網應用的備用 電源自投裝置一般都具有幾種典型方案(包括母聯或橋開關備自投、進線備自投、線路開關備自投、變壓器備自投等),針對不同的電網接線型式,通過不同的整定,適用于各種不同的場合要求。新型的自投裝置還研發了可以與電網接線自適應的動作方案,通過對開關輔助接點開入量的判斷,得出目前變電站的實際運行方式,從而 智能的切換到與之相適應的備自投方式,不必由現場人員手動操作。
不論采取哪種方案,備自投裝置基本上都遵循以下原則:
(1)工作電壓消失時,自動投入裝置均應啟動;
(3)備用 電源斷路器的合閘脈沖應是短脈沖,且只允許自投裝置動作一次;
(5)備用 電源自投裝置自投時限盡可能短,以保證負載中電動機自啟動的要求;
(6)應防止電壓互感器熔絲熔斷時誤動。
備用 電源自投裝置的每個動作邏輯的控制條件可分為兩類:一類為啟動條件,另一類為閉鎖條件。當啟動條件都滿足,閉鎖條件都不滿足時,備投動作出口。為防止備投重復動作,在每個動作邏輯中設置一個“充電”計數器,充滿電后開放出口邏輯。
自投裝置“充電”的條件一般為:
(1)不是所有啟動條件都滿足;
(2)無任何閉鎖條件。
“充滿電”的條件一般為:以上兩條件同時滿足超過一定時間。
“放電”條件一般為:
(1)任一個閉鎖條件滿足;
(2)備投動作出口后。
“動作”條件一般為:
(1)充電滿;
(2)啟動條件全部滿足;
(3)閉鎖條件全不滿足;
(4)延時T 內以上條件均滿足。
我局通常采用進線備自投方式(如圖1),即兩條進線互為備用。正常運行時,兩線路PT 均有壓,兩段母線均有壓,1DL 和2DL 中的一個開關在合位,另一個在分位,3DL 在合位。工作線路失電,在備用線路有壓的情況下跳開工作線路,合上備用 電源。開關偷跳造成母線失壓時,在備用線路有壓的情況下合備用線路開關。為防止PT 斷線時備自投誤動,取線路電流作為閉鎖判據。
動作過程可分解為下列動作邏輯:
動作邏輯1:以Ⅰ、Ⅱ段母線電壓均失壓、線路Ⅰ電流小于電流定值Idz1、進線Ⅱ有壓作為啟動條件,1DL 在跳閘位置作為閉鎖條件,以T1 延時跳開1DL。
動作邏輯2:以進線Ⅱ有壓、1DL 在跳閘位置、Ⅱ段母線失壓作為啟動條件,2DL在合閘位置作為閉鎖條件,以T3 延時合2DL。
動作邏輯3:以Ⅰ、Ⅱ段母線電壓均失壓、線路Ⅱ電流小于電流定值Idz2、進線Ⅰ有壓作為啟動條件;2DL 在跳閘位置作為閉鎖條件,以T2 延時跳開2DL。
動作邏輯4:以進線Ⅰ有壓、2DL 在跳閘位置、Ⅰ段母線失壓作為啟動條件,1DL在合閘位置作為閉鎖條件;以T3 延時合1DL。
2 實際問題的闡述和解決
設備的生產廠家是本著盡量滿足全部用戶理念來設計和生產產品,可以說照顧到了大部分用戶的普遍要求,但同時又帶來了它的局限性,如果直接拿來使用,則有可能出現產品不能兼顧電網實際運行中的某些特殊要求的情況。
2.1 防止非同期合閘問題
備自投裝置動作先跳開運行開關,再合上備用開關,一般不會涉及到同期問題,但如果變電站另外存在其他電源或小電源接入系統的接入點,則備自投不僅要考慮先跳開運行開關,而且要同時跳開其他電源的聯絡線,否則,在投入備用 電源的同時,有可能出現非同期并列。
解決方法:起用裝置的聯切功能,在跳開運行開關的同時,開出聯跳聯絡線的信號,使小電源與電網解列,雖然犧牲了小 電源的供電可靠性,但避免了電力系統受到再一次的沖擊,保證了系統在故障情況下能夠及時恢復送電。
特別要注意的是,一般廠家在做動作邏輯時,僅在備自投動作跳開運行開關的同時才去聯跳電廠聯絡線,如果備自投動作之前,運行開關已由其他保護(線路光差保護、主變差動保護等)先行跳開,則備自投裝置判斷運行開關在跳位,會自行忽略跳閘邏輯,或是認為開關偷跳,而去直接合備用 電源開關,導致聯跳電廠聯絡線開關的功能同時被忽略。所以,真正能夠解決此問題的方法是要求廠家修改程序,做到備自投滿足啟動條件后,不論原運行開關是否在合位,都發出跳閘指令,去跳原運行開關,同時聯跳電廠聯絡線。
2.2 與主變保護配合問題
橋接線的主接線形式(如圖2),且一線帶兩變的,如果#1變差動保護動作,跳開1DL、3DL,兩條母線同時失電,備自投裝置應啟動,合上2DL,繼續對#2變供電。
如果#2變差動保護動作,僅跳開3DL,#2母線失電,#1母線仍帶電,系統仍滿足備自投裝置充電和啟動條件,如果此時運行線路失電,則會將故障變壓器重新投入系統,對電力系統進行又一次沖擊。
所以,主接線形式為橋接線的,且一線帶兩變的,運行的進線開關所對應的變壓器的差動保護應不閉鎖備自投,另一臺變壓器的差動保護動作應可靠閉鎖備自投。
如果備自投方式為橋開關備自投,顯而易見為了避免將故障變壓器再次投入系統,應將兩臺變壓器的差動保護全部閉鎖備自投。
2.3 與遠切配合問題
作為保證電網的安全穩定運行的三道防線之一,遠切裝置目前在電網得到了廣泛的應用,如220KV線路過負荷聯切裝置、220KV低電壓遠切裝置。裝置的正確動作,及時切除部分負荷,保證電網不出現超出穩定極限運行,或電壓崩潰等情況的發生。但如果所切除的變電站裝設有備自投裝置,而且備用 電源取自同一個220KV變電站或取自同一條220KV線路供電線路,則遠切裝置的動作便會失去意義。
解決方法:借助通信手段,在遠切裝置與所切變電站的備自投裝置實現通信連接,當遠切裝置動作后,開出一個信號,通過通信通道將信號傳送給所切變電站備自投裝置,作為閉鎖條件。收到信號的備自投裝置立即放電,保證備自投裝置正確退出。
此措施目前并未實際運用,但可以預見此技術的推廣一定可以加速電力系統 自動化程度的日益加深,從而提高電網運行的安全和穩定。
3 結束語
備用 電源自裝置的應用在電網的實際應用中已經取得的很多成功的經驗,但是隨著電力系統的不斷完善和復雜,日益提高的電網 自動化和堅強程度要求,使得原來不太明顯的問題逐步顯現出來,需要我們在設計、施工、驗收、使用的各個環節更進一步全面化和精細化,特別是在調試設計和調試階段,充分地考慮電網運行的實際要求,認真做好各種可能出現情況的試驗,惟有這樣才能保證裝置的可靠動作和電網的安全穩定運行。
收稿日期:2008年8月2日
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