220kV母聯(lián)及分段備自投在500kV變電站中的應(yīng)用

曾美英,黎永豪,葉 蓓

（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局,廣東佛山,528200）

220kV母聯(lián)及分段備自投在500kV變電站中的應(yīng)用

曾美英1,黎永豪2,葉 蓓3

（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局,廣東佛山,528200）

本文提出了500kV羅洞變電站的220kV側(cè)備自投的必要性及其特殊要求，該站安裝并投運(yùn)了雙重化配置的江蘇華瑞泰技股份有限公司的GFWK-J型備自投裝置，文中詳細(xì)介紹了該站220kV母聯(lián)及分段備自投的配置原理，為現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)施以及日常維護(hù)提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

220kV備自投； 500kV變電站；裝置應(yīng)用

0 引言

佛山供電局管轄的500kV羅洞變電站是南方電網(wǎng)在廣東地區(qū)的重要樞紐變電站。該站現(xiàn)有#1、#2、#3、#4主變，各主變均由A、B、C三臺(tái)有載調(diào)壓自耦變壓器組成。500kV羅洞變電站220kV側(cè)的母線為雙母雙分段接線方式，有2個(gè)母聯(lián)開(kāi)關(guān)和2個(gè)分段開(kāi)關(guān)。其接線方式可見(jiàn)圖1。

備自投裝置是配電系統(tǒng)保證供電連續(xù)性的重要設(shè)備。是指電力系統(tǒng)主供電源因上一級(jí)電源故障或其他原因被斷開(kāi)后，能迅速將備用電源或其它工作電源按照設(shè)定的方式自動(dòng)投入工作，從而使被原主供電源斷開(kāi)的用戶能迅速恢復(fù)供電的一種安全自動(dòng)裝置。

1 備自投裝置的必要性

500kV羅洞變電站為廣東電網(wǎng)重要的樞紐變電站，其220kV側(cè)作為佛山地區(qū)電網(wǎng)的重要電源之一，必須保證220kV側(cè)各段母線由于上一級(jí)電源故障（如主變壓器故障）或其他原因被斷開(kāi)后，能迅速恢復(fù)供電，保證220kV母線的供電可靠性，從而保證供電的220kV變電站的供電可靠性。故500kV羅洞變電站的220kV側(cè)安裝220kV備自投是很有必要的。500kV羅洞變電站雙重化配置的220kV備自投裝置為江蘇華瑞泰科技股份有限公司的GFWK-J型備自投裝置，目前已順利投運(yùn)。

2 對(duì)備自投裝置的特殊要求

為了提高500kV變電站備自投裝置對(duì)運(yùn)行方式的適應(yīng)性，根據(jù)500kV變電站220kV備自投裝置的關(guān)鍵邏輯，放寬對(duì)裝置的充電條件。

圖1 500kV羅洞變電站一次接線圖

●“備自投功能壓板”在投入狀態(tài)。

●至少有兩個(gè)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)“分位”或“檢修”。

●至少有一個(gè)開(kāi)關(guān)“分位”且不“檢修”，且此開(kāi)關(guān)兩側(cè)母線均有壓。

滿足上述條件經(jīng)過(guò)Tc時(shí)延后，裝置處于充電狀態(tài)。

同時(shí)根據(jù)新備自投思路的邏輯要求，裝置需增設(shè)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)的“投入優(yōu)先級(jí)”定值，定值越小則越優(yōu)先投入。備自投裝置將根據(jù)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)位置及其“投入優(yōu)先級(jí)”次序自動(dòng)判斷裝置備投的開(kāi)關(guān)，當(dāng)備投開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，投入其“檢修壓板”即可。

3 備自投的功能實(shí)現(xiàn)及具體策略

3.1 備自投裝置的輸入輸出量

需要接入的模擬量包括各主變變中切換后的三相電壓、主變變中三相電流、220kV各段母線的三相電壓。

需要接入的開(kāi)關(guān)量包括各主變的變高開(kāi)關(guān)（5011、5012、5022、5023、5033、5034、5044、5045）、變中開(kāi)關(guān)（2201、2202、2203、2204）以及母聯(lián)開(kāi)關(guān)（2012、2056）、分段開(kāi)關(guān)（2015、2026）的開(kāi)關(guān)合閘位置信號(hào)HWJ、跳后位置信號(hào)STJ、220kV母差失靈保護(hù)動(dòng)作信號(hào)等。

輸出量包括備自投裝置跳閘各主變變中出口、備自投合閘母聯(lián)/分段開(kāi)關(guān)出口，以及備自投動(dòng)作成功、備自投裝置告警等信號(hào)出口。

3.2 備自投判斷策略

3.2.1 充電條件

●開(kāi)關(guān)2015或2026或2012或2056至少有一個(gè)不檢修且在分位狀態(tài)。

●開(kāi)關(guān)2015或2026或2012或2056至少有兩個(gè)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)在分位或檢修。

●至少有一個(gè)分位且不檢修，同時(shí)此分位開(kāi)關(guān)兩側(cè)的母線均有壓且優(yōu)先級(jí)非“0”，即至少有一個(gè)開(kāi)關(guān)是可備投狀態(tài)。

滿足上述條件，且延時(shí)時(shí)間大于等于tc，充電完成，開(kāi)放備自投功能，發(fā)充電完成信號(hào)。

注：Ul－有壓定值 tc－充電延時(shí)時(shí)間定值

3.2.2 放電條件

●少于兩個(gè)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)在“分位”或“檢修”，或者沒(méi)有可備投開(kāi)關(guān)，延時(shí)5S放電。

●可備投的母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)變?yōu)椴粷M足兩側(cè)母線均有壓（Uh）的條件，延時(shí)5S放電。

●裝置啟動(dòng)跳主變開(kāi)關(guān)后，若在TT時(shí)間內(nèi)檢測(cè)不到相應(yīng)開(kāi)關(guān)變?yōu)榉治粻顟B(tài)，則裝置立刻放電（需手動(dòng)復(fù)歸方可重新充電）。

●裝置未啟動(dòng)時(shí)收到任一非檢修的開(kāi)關(guān)手跳開(kāi)入，經(jīng)過(guò)防抖確認(rèn)時(shí)間后了可放電（無(wú)需手動(dòng)復(fù)歸方即可重新充電）。

●收到母差、失靈以及外部閉鎖1時(shí)，在經(jīng)過(guò)防抖確認(rèn)時(shí)間后立刻放電（需手動(dòng)復(fù)歸方可重新充電）。

●備自投動(dòng)作后（需手動(dòng)復(fù)歸方可重新充電）。

●備自投投運(yùn)壓板退出

3.2.3 判斷主變跳閘（以#1主變?yōu)槔?/p>

●2201或5011&5012開(kāi)關(guān)由合到分變位

●啟動(dòng)前1Ua&1Ub&1Uc≥U3UN

滿足上述條件，延時(shí)時(shí)間Tq，裝置啟動(dòng)；同時(shí)跳2201開(kāi)關(guān)，延時(shí)Tt時(shí)間內(nèi)，若2201開(kāi)關(guān)為分位，裝置進(jìn)入下面的按優(yōu)先級(jí)合母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)，延時(shí)Tt時(shí)間后，若2201開(kāi)關(guān)仍為合位，裝置返回，同時(shí)發(fā)備自投失敗信號(hào)。

注：a、Tq為啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間定值。

b、Tt為判跳閘結(jié)果延時(shí)時(shí)間定值。

c、#2、#3、#4主變邏輯同上。

3.2.4 依次按整定的優(yōu)先級(jí)（n=1，2，3，4）合母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)（啟動(dòng)前5秒狀態(tài)）

情況1：

●此開(kāi)關(guān)兩側(cè)一段母線有壓，一段母線無(wú)壓

●此開(kāi)關(guān)為分位且不檢修

滿足上述條件，合優(yōu)先級(jí)為n=1的母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)，如不滿足上述條件，則進(jìn)行合優(yōu)先級(jí)為n=2的母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)，如此類推，直到完成合優(yōu)先級(jí)為n=4的母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)為止。如無(wú)可投母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)則發(fā)備自投失敗信號(hào)。

情況2：

●此開(kāi)關(guān)兩側(cè)母線只是有一段母線有壓（Uh），另一段母線大于無(wú)壓定值（U3）。

●此開(kāi)關(guān)為分位且不檢修。

●延時(shí)時(shí)間Ts時(shí)間內(nèi)，最大相角差小于dTs且最大相電壓差小于dUs。

滿足上述條件，檢同期合優(yōu)先級(jí)為n=1的母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)，如不滿足上述條件，則進(jìn)行合優(yōu)先級(jí)為n=2的母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)，如此類推，直到完成合優(yōu)先級(jí)為n=4的母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)為止。如無(wú)可投母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)則發(fā)備自投失敗信號(hào)。

4 結(jié)論

備自投裝置已經(jīng)在110kV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)中普及應(yīng)用，并且具有很高的正確動(dòng)作率，實(shí)踐證明備自投裝置是保證可持續(xù)供電的一種有效方式。在500kV變電站安裝220kV備自投，特別對(duì)于羅洞站的4臺(tái)主變以及雙母雙分段的220kV接線方式來(lái)說(shuō)是非常有必要的，能保證上一級(jí)電源故障或其他原因被斷開(kāi)后，由備自投裝置動(dòng)作快速恢復(fù)供電，保證供電的連續(xù)性，更加具有在更高的電壓等級(jí)電網(wǎng)中推廣應(yīng)用的實(shí)際意義。

孫成寶、裘愉濤、陳一芳、楊新民.繼電保護(hù).供用電工人技師培訓(xùn)教材，2005.

曾美英.1974-，女，工程師.從事電力系統(tǒng)變電運(yùn)行管理

黎永豪.1975-，男，高級(jí)工程師.從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理

葉蓓.1978-，女，高級(jí)工程師.從事電力系統(tǒng)配網(wǎng)運(yùn)行管理

Mother of 220kV and 500kV sub-prepared from the cast in substation applications

Zeng Meiying1,Li Yonghao2,Ye Bei3
(Guangdong Power Grid Corporation Foshan Power Supply Bureau,Foshan City,Guangdong Province,528200)

This paper presents the necessity and the special requirements of 220kV side of 500kV substation Lo-hole prepared from the cast, and the station is installed and put into operation a double configuration Technology Co.,Ltd.,Jiangsu 華瑞泰 GFWK-J-type prepared from the cast device,the paper introduces the principle of the station configuration and staging 220kV bus coupler prepared from the cast,and for on-site project implementation and ongoing maintenance provided useful experience.

220kV prepared from the cast;500kV substation;Device