胡小敏
(國網(wǎng)江西省電力有限公司贛西供電分公司檢修公司,江西新余338025)
為了供電的安全性、穩(wěn)定性、可靠性,一般除有工作電源外,還應(yīng)有備用供電電源。當(dāng)工作電源因故障斷開或某種原因失去電壓后,備用電源應(yīng)能自動地快速地投入運行,這種將備用電源自動投入,使用戶不停止供電的裝置稱為備用電源自投裝置,簡稱BZT裝置。
在電力系統(tǒng)中,重要用戶不允許停電。因此常設(shè)置兩個或兩個以上的獨立電源供電,一個工作,另一個備用。當(dāng)工作電源消失時,備用電源可手動操作投入,也可用BZT裝置自動投入,但手動投入中斷供電時間較長,對正常生產(chǎn)和生活有一定影響,對生產(chǎn)工藝不允許的場合往往不能滿足要求。采用BZT裝置自動投入,中斷供電時間只是備用電源自投裝置的動作時間,只有幾秒鐘,對生產(chǎn)無明顯影響,故BZT裝置可大大提高供電可靠性[1]。
公司辦公大樓配電房采用單母線接線方式,如圖1所示,由兩回10 kV進(jìn)線供電(分別為進(jìn)線一911、進(jìn)線二912),三回出線(分別是1號主變、2號主變、3號主變)及電壓互感器(兩臺單相電壓互感器V形接線)。
配電系統(tǒng)有兩種運行方式,方式一:進(jìn)線一開關(guān)帶10 kV母線運行,進(jìn)線二開關(guān)備用,即911開關(guān)在合位,912開關(guān)在分位;方式二:進(jìn)線二開關(guān)帶10 kV母線運行,進(jìn)線一開關(guān)備用,即912開關(guān)在合位,911開關(guān)在分位。
圖1 配電房主接線圖
配電房采用南京南瑞繼電保護(hù)電氣有限公司生產(chǎn)的LFP-965B型BZT裝置。該裝置能實現(xiàn)線路開關(guān)自投,即系統(tǒng)運行方式一和運行方式二的自投,分段開關(guān)自投,當(dāng)兩段母線分列運行時(本配電房為單母線接線,只采用線路開關(guān)自投功能)。
外部電流和電壓輸入經(jīng)隔離互感器隔離變換后,由低通濾波器輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換器再至CPU,外部開關(guān)量經(jīng)光隔至CPU,最終經(jīng)過CPU采樣數(shù)字處理后,輸出執(zhí)行命令完成各種預(yù)定功能,如圖2所示:
圖2 備自投原理圖
BZT裝置只動作一次,動作時發(fā)出信號,并且工作電源開關(guān)先切,備用電源開關(guān)后投。為了滿足這個要求,設(shè)計了類似于線路自動重合閘的充電過程,只有在充電完成后才允許自投。每回進(jìn)線開關(guān)各引入一相電流,確定進(jìn)線開關(guān)已斷開,才允許合備用電源開關(guān),同時信號繼電器動作發(fā)出信號。
母線電壓互感器熔斷器熔斷時裝置不動作,線路無電壓時裝置不動作(該接線方式無線路電壓,互感器裝置整定控制字置“0”認(rèn)為有電壓,符合要求),檢測到裝置本身硬件故障時裝置閉鎖。由類似于線路自動重合閘的放電過程來實現(xiàn)裝置閉鎖。
BZT裝置故障前由進(jìn)線一911開關(guān)供電,進(jìn)線二912開關(guān)備用,BZT裝置液晶面板顯示U1ab 100 V、U2ab 100 V、CD“1”及日期時間,各種信號指示燈顯示正常。某日巡視設(shè)備時發(fā)生自投裝置已動作,跳閘、合閘位置繼電器燈亮,由進(jìn)線一911開關(guān)供電切至進(jìn)線二912開關(guān)供電。接著記錄BZT裝置動作時間并復(fù)歸裝置,確發(fā)現(xiàn)裝置顯示CD“0”即裝置未充電,且U1ab顯示電壓為48 V左右。正常運行時液晶面板應(yīng)顯示U1ab 100 V、U2ab 100 V,CD“1”如圖3所示:
圖3 裝置正常顯示圖
當(dāng)運維人員發(fā)生BZT裝置故障時,要盡快分析原因,及時排除故障。
BZT裝置故障主要表現(xiàn)為裝置未充上電(液晶顯示屏顯示CD“0”),已充好電顯示CD“1”。裝置收到閉鎖信號和自身工作電源消失等。充電條件:1)母線有電壓;2)工作電源開關(guān)在合位,備用電源開關(guān)在分位;3)工作電源開關(guān)KK(控制開關(guān))在合閘后位置。/;放電條件:1)母線三相電壓異常;2)有外部閉鎖信號,如手跳工作電源開關(guān),變壓器保護(hù)動作,裝置自檢故障,BZT裝置退出等。主要分以下兩種情況。3.2.1母線電壓互感器熔斷器熔斷
母線電壓互感器采用兩臺單相電壓互感器V-V形接線(不完全星型),如圖4所示,用來測量相間電壓不能測量相對地電壓,可滿足計量要求,比較經(jīng)濟(jì),廣泛用于小電流接地系統(tǒng),如中小型工廠的高壓配電室,其U1等于系統(tǒng)電壓,U2等于100 V[2]。
1)一次側(cè)A相熔斷器熔斷時,Ubc電壓正常,Uac和Uab電壓均降低,Uac>Uab;
2)一次側(cè)C相熔斷器熔斷時,Uab電壓正常,Uac和Ubc電壓均降低,Uac>Ubc;
3)一次側(cè)B相熔斷器熔斷時,Uac電壓正常,Uab=Ubc=1/2Uac;
4)二次側(cè)a相熔斷器熔斷時,Ubc電壓正常,Uab=Uac=1/2Ubc;
5)二次側(cè)b相熔斷器熔斷時,Uac電壓正常,Uab=Ubc=1/2Uac;
6)二次側(cè)c相熔斷器熔斷時,Uab電壓正常,Ubc=Uac=1/2Uab[3]。
所以電壓互感器一次側(cè)或二次側(cè)任一相熔斷器熔斷都會出現(xiàn)兩個相間電壓降低,使裝置不充電(放電閉鎖裝置)。當(dāng)BZT裝置顯示CD“0”(即裝置未充電)且相間電壓降低時,運維人員應(yīng)切換電壓切換把手,找出是哪個相間電壓不正常來判斷是哪相熔斷器熔斷,以便及時處理,排除故障。2-3、6-7接通測量Uab,1-2、5-6接通測量 Ubc,1-4、5-8接通測量Uac[4]。
圖4 電壓互感器V形接線及電壓切換把手圖
3.2.2外部閉鎖信號
當(dāng)裝置檢測到有外部閉鎖信號時會瞬時完成放電閉鎖裝置,如手動跳閘、運行電源開關(guān)KK(控制開關(guān))未在合閘后位置、CPU檢測到裝置硬件故障等。若BZT裝置動作過一次,復(fù)歸裝置后顯示未充電但電壓正常,運維人員只需將該開關(guān)KK(控制開關(guān))轉(zhuǎn)到合閘位置,使其自動返回合閘后位置即可,此時控制開關(guān)21-23觸點接通,等待15 s充電完成,準(zhǔn)備下次自投,此種情況是手動操作過KK,使備用電源開關(guān)KK(控制開關(guān))處于預(yù)備合閘位置。
出線采用的是繼電器式的速斷和過流保護(hù),當(dāng)出線故障速斷或過流保護(hù)動作會使自投裝置閉鎖,運維人員應(yīng)及時檢查復(fù)歸信號繼電器,消除外部閉鎖信號。對自己不能處理的故障要及時通知相關(guān)檢修人員。
3.2.3本次故障的處理過程
故障發(fā)生后運維人員及時進(jìn)行了檢查,沒有發(fā)現(xiàn)保護(hù)動作信號,兩條進(jìn)線開關(guān)的KK(控制開關(guān))都在合閘后位置。BZT裝置顯示Uab 48 V左右,電壓不正常,于是用萬用表測量電壓互感器二次側(cè)保險上、下端電壓,兩端電壓都有100 V,說明一、二次A、C相保險沒問題。再仔細(xì)分析此電壓互感器為不完全星型接線,一次側(cè)A、B、C三相設(shè)置了保險,二次側(cè)B相無保險,剛才測量的是Uac電壓并非Uab電壓,該故障現(xiàn)象符合電壓互感器一次側(cè)B相保險熔斷。將電壓切換把手切至Uab電壓表盤指示48 V左右,確定電壓互感器一次側(cè)B相保險熔斷。接下來申請電壓互感器停運更換一次側(cè)B相保險,更換完畢恢復(fù)送電,備自投裝置充電正常。
BZT裝置故障主要是BZT裝置電壓異?;蛴型獠块]鎖信號,平時工作中要緊扣這兩個方面找原因,嚴(yán)格執(zhí)行巡視檢查制度,運維人員能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理故障,保證BZT裝置正常穩(wěn)定運行,避免公司大樓停電事故的發(fā)生。