某220kV变电站备自投装置设计、应用的问题探究

黄志贤

(中山市电力工程有限公司,广东中山 528455)

黄志贤

(中山市电力工程有限公司,广东中山 528455)

密切联系广东省220kV电网的运行现状,从增强电网供电的可靠性及经济运行平稳性的视角出发,系统阐明备用电源自动投入设备的必要性,并提出备用电源自动投入设备的功能设计方案及问题解决对策。

220kV 变电站备自投功能设计应用

随着经济社会的迅速发展，广东省电网的供电负荷出现了飞速增长的势头，然而，电网的基础设施建设相对薄弱，无法跟上供电负荷的增幅。科学的电网结构是维持整个电力系统安全稳定运行的重要保障，因电网及电源结构的不科学，电源建设及电网无法合乎供电的客观需求。为解决这些问题，增强电网运行情况下的正常供电能力，便要在单侧电源供电的网点、过载网点及平稳运行的网点，设定相应的备用电源。本文结合广东省220kV变电站运行的现状，系统阐述备自投装置设计、应用的若干问题。

1 220kV变电站备自投装置概况

220kV变电站的备用电源自动投入装置，主要依据单套配置，功能在于及时检测220kV主供电源丧失且母线失压后，装置自动投入备投线路，顺利恢复失压母线所附带负荷的供电。220kV的标准备自投装置主要由一台RCS-992A主机及三台RCS-990A从机组合而成。

220kV侧备自投设备的主要设计理念为：逻辑原理力求简易、接线方式尽可能地通用，以可靠性为基本宗旨，并兼具敏锐性、选择性和快速性。作为系统主供电源丧失后，增强供电可靠性的重要补救方法，其拒动所带来的损失比误动时更加恶化。所以，备自投设备的设计以“防范拒动”为主，尤其还要深重地设置放电条件。

结合广东省220kV电网点位的主接线样式，备自投设备硬件的最大化配置需满足下列三类主接线方式：双母线带旁路、双母线单分段及双母线。220kV的线路数依据6回配置，3组双回线加以设定。

2 备用电源自动投入设备的功能设计方案

220kV电网备自投设备的功能及方式，并不像陈旧的无压自动投入这类单一化的自投装置一般简单。依照电网的运行现状，依据功能及作用划分，探究四种形式的备自投装置：

2.1 过载检定自动投入设备

检测输电线路或主变压器过载现象，自投备用线路，经由自投的线路电源分散一批电力负荷，以便于达到消除线路或原有的主变压器过载的目的。这类自投形式的优势之处在于不会损耗任何供电负荷，优于检测线路的过流切负荷，由于后者会损耗被切除的电力负荷。

2.2 无压检定自动投入设备

主要为解决从单侧电源供电负荷的供电可行性，当单一电源运行过程中，由于故障跳闸后，经检测母线失压状况，自动投入备用电源。

2.3 双备用电源补充自动投入设备

针对那些相对关键或平稳管理标准高的设备而言，假若一次自动投入失利，造成损失时，设置双备自投。当一个开关自投无效时，再行开启自动投入的第二个备用开关。220kV母线分段开关的自投形式便是该类双备自投样式。

2.4 平稳控制自动投入设备

当主变压器三相跳闸之后，并影响到对应线路的热平稳性能时，经自投备用电源可有效地解决平稳控制的问题。如若必要，可设计成智能型带控制方略的自投设备，智能型平稳控制自投设备要检测220kV线路跳闸之前的潮流及该站110kV线路的实际功率方向。并经平稳计算探究加以明确，自投之前是否需切除负荷，设定功率条件，整定切除负荷量，并按控制要求推行自动投入及切负荷。

3 备自投的开启、闭锁条件

3.1 开启条件

工作母线的失压是备自投开启的基本条件，然而，只有当最终确定工作母线电源无压时，备自投方能允许开启，因此，应设定开启时间的延迟以便于躲避电压起伏的问题。

为防范备自投对线路倒送电情况的出现，无论进线断路器有没有切断，均需在备自投开启时间延迟时再度跳一次断路器，并尽快查看该断路器的跳位触点，这也是开启合闸的有效条件。对侧设置重合闸的系统内，备自投需等待对侧重合一次失利后开启自投，也可直接完成自投。重合失利后，自投有助于供电的正常恢复，然而，自投的延迟时长则会是一个重合闸运作的周期。选择直接自投还是先重合再自投，需依照实际状况来确定，对与供电线路较长、重合的完成率偏低、供电容量大可运用直接自投；对设备的可靠性能偏低的机电设备备自投的负荷，可选择先重合再自投。

3.2 闭锁条件

首先，为防范自投出现内部故障，要闭锁备自投，设计时需顾及到备用电源进线开关的临近部件保护出口触点的闭锁备自投；其次，备自投停止运行；第三，手动切断工作电源，备自投设备不该工作，设计时要顾及到控制开关触点或继电器闭锁备自投。

为确保备自投仅推行一次自投，要设定充分的充电设备，在传统意义上的备自投上，运用电容器充电、放电时，均需对返回的中间继电设备开展一次合闸。在备自投中，通常运用软件延迟及逻辑推断的方式替代充电环节，也就是说，在全部闭锁条件均丧失作用时，时长推迟10s允许备自投运行，“退出”或“闭锁”条件判断为“真”时，便立马放电。

4 结语

备自投装置的设计及应用，极大地确保了电网的安全，为安全用电提供了先决条件。备自投的原理相对简易，然而，所牵涉到的稳定要素较多，要在工作中不断总结实践经验，逐步增强供电可靠性。