駱偉強(qiáng)

摘??要：對(duì)110?kV備自投裝置外部閉鎖回路進(jìn)行了分析，對(duì)備自投的閉鎖原理和動(dòng)作邏輯進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，系統(tǒng)探討了110?kV備自投的外部保護(hù)閉鎖條件，并通過具體實(shí)例，研究了110?kV進(jìn)線備自投帶負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)用，以期能為有關(guān)方面提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：備自投裝置;外部閉鎖回路;閉鎖原理;斷路器

中圖分類號(hào)：TM762??????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.154

備自投裝置是備用電源自動(dòng)投入裝置的簡(jiǎn)稱。隨著變電站自動(dòng)化水平的提高，二次回路更加復(fù)雜，加大了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)保障的困難。備自投程序外部回路與保護(hù)裝置的互相配合成了一個(gè)比較隱蔽和復(fù)雜的環(huán)節(jié)，有必要深入了解備自投裝置的設(shè)計(jì)。基于此，本文就110?kV備自投裝置外部閉鎖回路進(jìn)行了分析，并結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)相關(guān)方面作了系統(tǒng)探討。

1??備自投的閉鎖原理和動(dòng)作邏輯

當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，備自投裝置動(dòng)作一次之后會(huì)閉鎖備自投。這是為了防止備自投動(dòng)作后，備用電源發(fā)生故障引起再動(dòng)作而對(duì)電網(wǎng)造成重復(fù)性沖擊。如果備自投動(dòng)作后，電網(wǎng)的運(yùn)行方式發(fā)生了變化，且滿足備自投裝置的動(dòng)作條件，則備自投裝置不應(yīng)被閉鎖。

1.1??備自投的閉鎖原理

備自投裝置在充滿電的情況下能否正確動(dòng)作，不僅取決于外部觸發(fā)因素（啟動(dòng)條件），還取決于閉鎖條件。但由對(duì)以往試驗(yàn)和事故的分析可知，主要原因還是外部閉鎖回路的問題。往往是該閉鎖的情況下沒有閉鎖，不該閉鎖的情況下發(fā)生閉鎖。

實(shí)現(xiàn)備自投閉鎖主要有兩種方法：①外部閉鎖，即從外部引入開入量實(shí)現(xiàn)閉鎖;②內(nèi)部閉鎖，即通過檢測(cè)電壓、電流等模擬量來實(shí)現(xiàn)閉鎖。

從設(shè)備的運(yùn)行情況來看，可以將外部回路閉鎖劃分為兩種形式：①對(duì)應(yīng)不同形式的開入量實(shí)現(xiàn)閉鎖，對(duì)應(yīng)不同形式的備自投裝置，將各自保護(hù)閉鎖回路接入不同形式的開入量;②對(duì)應(yīng)一個(gè)總的開入量實(shí)現(xiàn)閉鎖，將需要閉鎖該備自投裝置的所有保護(hù)匯接于總的閉鎖開入回路。

1.2??備自投的動(dòng)作邏輯

備自投的動(dòng)作邏輯十分簡(jiǎn)單，就是判斷工作母線是否失壓（依據(jù)相關(guān)規(guī)程，工作母線電壓低于40%，就可以認(rèn)為母線失壓）。為了防止短暫的尖峰電壓引起備自投動(dòng)作，應(yīng)該按規(guī)定設(shè)置0.5?s或者更長(zhǎng)時(shí)間的啟動(dòng)延時(shí)。為了避免備自投動(dòng)作之后仍將故障點(diǎn)帶入備用電源工作范圍內(nèi)，無論進(jìn)線開關(guān)是否由保護(hù)斷開，備自投都應(yīng)再跳一次該進(jìn)線的開關(guān)，并將該開關(guān)的跳位輔助觸點(diǎn)作為切換到備用電源開關(guān)合閘的必要條件。

上面已經(jīng)介紹過備自投裝置的動(dòng)作邏輯條件有啟動(dòng)條件和閉鎖條件兩種。當(dāng)滿足啟動(dòng)條件，而不滿足閉鎖條件時(shí)，備自投動(dòng)作。而且為了防止備自投重復(fù)動(dòng)作，需要在每個(gè)動(dòng)作邏輯中安置一個(gè)充電延時(shí)裝置，只有充滿電后，才開放動(dòng)作邏輯。在橋備投接線中，當(dāng)工作母線發(fā)生非PT斷線引起的線路失壓時(shí)，備自投裝置應(yīng)先跳開原工作電源線路側(cè)的開關(guān)，再合上備用電源線路側(cè)的開關(guān)。

2??110?kV備自投的外部保護(hù)閉鎖條件

2.1??外部保護(hù)閉鎖

備自投有多種運(yùn)行方式，根據(jù)工作原理可歸納為進(jìn)線備投、分段備投和變壓器互投三類，其外部閉鎖方式如下：①在單母接線、單母分段或雙母接線的變電站，母線均配置有母差保護(hù)，因此，母線保護(hù)閉鎖備自投的壓板應(yīng)投入，且母差保護(hù)動(dòng)作應(yīng)閉鎖備自投。②在110?kV單母分段接線的終端變電站，主變保護(hù)不應(yīng)閉鎖備自投，外部回路不用閉鎖備自投。當(dāng)d1處發(fā)生短路，主變的高后備保護(hù)沒有短路電流時(shí)，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，而是對(duì)側(cè)的線路保護(hù)跳開本側(cè)開關(guān)來切除故障氣。③對(duì)于110?kV內(nèi)橋接線的變電站，主變保護(hù)應(yīng)閉鎖備自投，并分別按非電量保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高后備保護(hù)跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)三種方式閉鎖備自投。

2.2??備自投的外部回路

2.2.1??外部電壓、電流回路

備自投的外部電壓、電流通過隔離互感器變換后進(jìn)入備自投裝置，然后經(jīng)過低通濾波器到數(shù)模變換器，控制單元將變換后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為各種測(cè)控信號(hào)和保護(hù)信號(hào)。

Ua、Ub、Uc為母線三相電壓，經(jīng)過交流空開ZZK后輸入備自投裝置，轉(zhuǎn)換為Uab、Ubc、Uca進(jìn)行有無電壓判斷。Ux1、Ux2為進(jìn)線1和進(jìn)線2的線路電壓，是備自投動(dòng)作的必要條件。

2.2.2??斷路器的位置回路

斷路器的位置回路如圖1所示，其分合位置均由相應(yīng)的輔助觸點(diǎn)來顯示。這種輔助觸點(diǎn)的另外一種功能是作為二次回路的開入量來判斷系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。通過引入工作電源開關(guān)、備用電源開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)的分合狀態(tài)來判斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，判斷是否為閉鎖備自投的信號(hào)。

在圖1中，如果1DL和3DL跳閘位置繼電器（TWJ）的輸出信號(hào)為0，而2DL的輸出信號(hào)為1，則表示進(jìn)線1是工作電源，母聯(lián)開關(guān)在合閘位置，進(jìn)線2開關(guān)在分閘位置，系統(tǒng)為運(yùn)行方式一;同理，如果2DL和3DL輸出為0，1DL輸出為1，則表示系統(tǒng)為運(yùn)行方式二。在運(yùn)行方式一的情況下，如果進(jìn)線1開關(guān)的合后位置輸出信號(hào)為1，進(jìn)線2開關(guān)的合后位置輸出信號(hào)為0，則由合后位置信號(hào)可判斷出運(yùn)行方式為運(yùn)行方式一。

2.3??備自投重啟動(dòng)

備自投裝置充滿電后只能動(dòng)作一次，動(dòng)作之后，需要手動(dòng)控制面板上的信號(hào)復(fù)歸鍵，或者經(jīng)過一定的充電延時(shí)，備自投才能重新投入使用。手動(dòng)可直接進(jìn)行下一次故障判斷。備自投自動(dòng)恢復(fù)是判斷下一次啟動(dòng)的必要條件。

3??某變電站備自投帶負(fù)荷試驗(yàn)的應(yīng)用

該站110?kV備自投裝置為進(jìn)線備自投方式，110kV線路I與110?kV線路Ⅱ互為備用。本次帶負(fù)荷試驗(yàn)主要對(duì)這2種備自投動(dòng)作邏輯方式進(jìn)行試驗(yàn)，其一次主接線如圖2所示。

圖1??斷路器的位置回路????????圖2??某110?kV變電站的一次主接線

試驗(yàn)結(jié)論為：①當(dāng)110?kV線路I為運(yùn)行線路，110?kV線路Ⅱ?yàn)閭溆镁€路時(shí)，110?kV線路I失壓和該110?kV母線失壓，110?kV備自投先跳開110?kV線路I的1DL開關(guān)后合上110?kV線路Ⅱ的2DL開關(guān);②當(dāng)110?kV線路Ⅱ?yàn)檫\(yùn)行線路，110?kV線路I為備用線路時(shí)，110?kV線路Ⅱ失壓和該站110?kV母線失壓，110?kV備自投先跳開線路的開關(guān)后合上線路的開關(guān)。

4??結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，備自投裝置在110?kV以下的中、低壓配電系統(tǒng)中比較常見，是確保電力系統(tǒng)連續(xù)、可靠供電的一個(gè)重要設(shè)備。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，備用電源自動(dòng)投入裝置越來越重要。因此，為了確保備自投裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，就要嚴(yán)格按照備自投邏輯進(jìn)行檢驗(yàn)，防止備自投外部回路受到其他回路的干擾。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕

110?kV?Equipment?From?the?External?Investment?Unit?Lock?Loop?Analysis?and?Application

Luo?Weiqiang

Abstract：?The?110?kV?device?considering?external?latch?circuit?analyzes，?prepared?from?the?cast?latching?logic?principles?and?actions?carried?out?in?detail，?to?explore?the?110?kV?system?prepared?from?the?cast?of?external?protection?blocking?condition，?and?through?specific?examples?studied?110?kV?line?standby?automatic?load?test?application?in?order?to?be?able?to?provide?a?reference?for?interested?parties.

Key?words：?device?considering;?external?latch?circuit;?atresia?principle;?breaker