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        雙母雙分段接線方式中備用電源自動(dòng)投入裝置配置

        2018-11-08 03:21:50彭碧君于立濤
        山東電力技術(shù) 2018年10期
        關(guān)鍵詞:接點(diǎn)投運(yùn)接線

        陳 勝,彭碧君,于立濤

        (國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司,山東 青島 266002)

        0 引言

        當(dāng)前,變電站一次主接線隨著電網(wǎng)建設(shè)的需要不斷發(fā)生變化,雙母雙分段接線方式得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。該接線方式不僅能夠提高變壓器運(yùn)行效率、減少母線全停概率,還可靈活安排運(yùn)行方式,在檢修或事故狀態(tài)下保障供電可靠性。變電站新建成投運(yùn)時(shí),負(fù)荷通常較小,為節(jié)省投資、避免設(shè)備閑置,往往先投運(yùn)2臺(tái)變壓器,待負(fù)荷增長(zhǎng)后再投運(yùn)1臺(tái)或2臺(tái)變壓器。雙母雙分段接線方式變電站的備用電源自動(dòng)投入裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“備自投”)的配置尚無(wú)典型設(shè)計(jì),與單母線分段、雙母線等接線方式存在較大差異[1-2],配置方案選擇不當(dāng)將極大影響備自投發(fā)揮效用。針對(duì)上述問(wèn)題,以某220 kV變電站110 kV母線雙母雙分段接線方式為例進(jìn)行分析,驗(yàn)證了所提方案的可行性。

        1 運(yùn)行方式分析

        為限制短路電流,目前110 kV及以下電網(wǎng)主要采取分列運(yùn)行方式。雙母雙分段接線方式如圖1所示。運(yùn)行方式與備自投配置情況密切相關(guān),合理地安排運(yùn)行方式是備自投發(fā)揮作用的重要前提。

        1.1 投運(yùn)2臺(tái)變壓器

        1號(hào)、2號(hào)變壓器運(yùn)行,該接線下,相關(guān)開(kāi)關(guān)根據(jù)方式要求分合,運(yùn)行方式可為:

        1)1號(hào)變壓器帶 1號(hào) A、1號(hào)B母線運(yùn)行,2號(hào)變壓器帶2號(hào)A、2號(hào)B母線運(yùn)行,100A、100B開(kāi)關(guān)在分位,11F、12F開(kāi)關(guān)在合位,此種方式較為常見(jiàn)。

        2)1號(hào)變壓器帶 1號(hào)A、2號(hào)A母線運(yùn)行,2號(hào)變壓器帶1號(hào)B、2號(hào)B母線運(yùn)行,100A、100B開(kāi)關(guān)在合位,11F、12F開(kāi)關(guān)在分位。

        圖1 雙母雙分段接線方式

        1.2 投運(yùn)3臺(tái)變壓器

        1~3號(hào)變壓器運(yùn)行,該接線下,相關(guān)開(kāi)關(guān)根據(jù)方式要求分合,運(yùn)行方式可為:

        1)1號(hào)變壓器帶1號(hào)A母線運(yùn)行,2號(hào)變壓器帶1號(hào)B母線運(yùn)行,3號(hào)變壓器帶2號(hào)A、2號(hào)B母線運(yùn)行,100A、100B、11F 開(kāi)關(guān)在分位,12F 開(kāi)關(guān)在合位,此種方式較為常見(jiàn)。

        2)1號(hào)變壓器帶1號(hào)A母線運(yùn)行2號(hào)變壓器帶1號(hào) B、2號(hào) B母線運(yùn)行,3號(hào)變壓器帶2號(hào) A母線運(yùn)行,100A、11F、12F 開(kāi)關(guān)在分位,100B 開(kāi)關(guān)在合位。

        1.3 投運(yùn)4臺(tái)變壓器

        4臺(tái)變壓器均運(yùn)行,該接線下,相關(guān)開(kāi)關(guān)根據(jù)方式要求分合,運(yùn)行方式可為:

        1~4號(hào)變壓器分別帶 1號(hào) A、1號(hào) B、2號(hào) A、2號(hào)B 母線運(yùn)行,100A、100B、11F、12F 開(kāi)關(guān)均在分位。

        2 備自投配置方案

        雙母雙分段接線的運(yùn)行方式有多種,可在分段或母聯(lián)開(kāi)關(guān)處配置備自投。備自投的配置應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行方式的需要,并盡可能適應(yīng)檢修方式的要求,同時(shí)也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和二次回路及動(dòng)作邏輯設(shè)計(jì)復(fù)雜性等因素影響[3-4]。

        2.1 配置1臺(tái)備自投

        2臺(tái)變壓器投運(yùn):配置1臺(tái)分段或母聯(lián)備自投即可滿(mǎn)足電網(wǎng)運(yùn)行需要。例如,在100A開(kāi)關(guān)配置母聯(lián)備自投時(shí),正常運(yùn)行方式可安排為1.1節(jié)中1)方式,1號(hào)、2號(hào)變壓器所帶110 kV母線之間互為備用。

        3臺(tái)或4臺(tái)變壓器投運(yùn):正常方式下,110 kV母線將分為3或4部分運(yùn)行,至少有一段母線失壓后,不能通過(guò)備自投恢復(fù)供電。

        由上述分析可知,只配置1臺(tái)備自投不能滿(mǎn)足3臺(tái)及以上變壓器運(yùn)行的需要。

        2.2 配置2臺(tái)備自投

        當(dāng)在100A、100B開(kāi)關(guān)各配置1臺(tái)母聯(lián)備自投,在投運(yùn)不同數(shù)量變壓器、任一段母線或任一臺(tái)變壓器退出的情況下進(jìn)行分析,見(jiàn)表1所示,正常方式安排為1.1、1.2節(jié)中方式1)及1.3節(jié)中的方式。除在2臺(tái)變壓器投運(yùn)且其中1臺(tái)退出時(shí)或在3臺(tái)變壓器投運(yùn)且3號(hào)變壓器退出時(shí),備自投失去作用外,其余情況下,無(wú)論在正常運(yùn)行方式還是在某一元件退出的方式下,只要合理調(diào)整運(yùn)行方式,均可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行母線間備用。

        表1 配置2臺(tái)母聯(lián)備自投時(shí)的動(dòng)作邏輯

        如在11F、12F開(kāi)關(guān)配置2臺(tái)分段備自投,與配置2臺(tái)母聯(lián)備自投類(lèi)似,只是運(yùn)行方式安排與母聯(lián)備自投有所不同。由于配置2臺(tái)母聯(lián)備投時(shí)采用的運(yùn)行方式更為靈活,更便于電網(wǎng)倒閘操作,因此配置母聯(lián)備自投更加合理。

        如配置1臺(tái)母聯(lián)備自投及1臺(tái)分段備自投,當(dāng)3臺(tái)變壓器投運(yùn)時(shí),如2臺(tái)備自投間母線檢修,則2臺(tái)備自投均不能發(fā)揮作用;當(dāng)4臺(tái)變壓器投運(yùn)時(shí),在正常方式下,其中一段母線失壓不能通過(guò)備自投恢復(fù)供電,因此不能滿(mǎn)足運(yùn)行需要。

        2.3 配置3臺(tái)及以上備自投

        當(dāng)配置3臺(tái)及以上備自投將會(huì)使部分裝置閑置,且動(dòng)作配合邏輯較為復(fù)雜,增加現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維難度,因此不建議選擇此配置方案。

        3 二次回路調(diào)整方案

        由上述分析可知,配置2臺(tái)母聯(lián)備自投更加合理。但隨著投運(yùn)變壓器數(shù)量增加,備自投二次回路也需要相應(yīng)調(diào)整[5-6]。

        投運(yùn)1號(hào)、2號(hào)變壓器時(shí)。正常運(yùn)行方式可按1.1節(jié)1)方式,此時(shí)2臺(tái)備自投均接入1號(hào)與2號(hào)變壓器110 kV側(cè)開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)、TA回路、相關(guān)閉鎖接點(diǎn),100A、100B開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)分別接入2臺(tái)備自投,此時(shí),2臺(tái)母聯(lián)備自投的典型充放電條件如圖2所示。當(dāng)投運(yùn)變壓器數(shù)量增加而調(diào)整備自投二次回路后,備自投的充放電條件與此類(lèi)似,只是判別條件會(huì)根據(jù)回路調(diào)整發(fā)生相應(yīng)變化。備自投充電完成后,當(dāng)發(fā)生1號(hào) A、1號(hào) B(或 2號(hào) A、2號(hào) B)母線失壓、且1號(hào)(或2號(hào))變壓器110 kV側(cè)TA無(wú)電流,經(jīng)整定延時(shí) T1 跳開(kāi) 101(或 102)開(kāi)關(guān),確認(rèn) 101(或 102)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后,經(jīng)整定延時(shí)T2合上100A(或100B)開(kāi)關(guān),使失壓母線恢復(fù)運(yùn)行。

        圖2 母聯(lián)備自投的典型充放電條件

        增加3號(hào)變壓器投運(yùn)時(shí)。正常運(yùn)行方式可按1.2節(jié)1)方式,此時(shí)備自投二次回路應(yīng)調(diào)整為:100A母聯(lián)開(kāi)關(guān)備自投接入1號(hào)與3號(hào)變壓器110 kV側(cè)開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)、TA回路、相關(guān)閉鎖接點(diǎn)與100A開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn);100B母聯(lián)開(kāi)關(guān)備自投接入2號(hào)與3號(hào)變壓器110 kV側(cè)開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)、TA回路、相關(guān)閉鎖接點(diǎn)與100B開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)。

        4臺(tái)變壓器均投運(yùn)時(shí)。備自投二次回路應(yīng)調(diào)整為:100A母聯(lián)開(kāi)關(guān)備自投接入1號(hào)與3號(hào)變壓器110 kV側(cè)開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)、TA回路、相關(guān)閉鎖接點(diǎn)與100A開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn);100B母聯(lián)開(kāi)關(guān)備自投接入2號(hào)與4號(hào)變壓器110 kV側(cè)開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)、TA回路、相關(guān)閉鎖接點(diǎn)與100B開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)。

        4 定值整定配合

        配置2臺(tái)母聯(lián)備自投時(shí),兩者動(dòng)作時(shí)間的整定應(yīng)考慮配合,以免同時(shí)動(dòng)作造成電網(wǎng)以非計(jì)劃方式運(yùn)行:投運(yùn)2臺(tái)變壓器時(shí),2臺(tái)備自投若同時(shí)動(dòng)作跳開(kāi)同1臺(tái)變壓器110 kV側(cè)開(kāi)關(guān),并合上100A、100B母聯(lián)開(kāi)關(guān),恢復(fù)正常方式時(shí)需拉開(kāi)2個(gè)母聯(lián)開(kāi)關(guān),增加了操作工作量;投運(yùn)3臺(tái)變壓器時(shí),若3號(hào)變壓器失壓,2臺(tái)備自投同時(shí)動(dòng)作后,1號(hào)、2號(hào)變壓器110 kV側(cè)將并列運(yùn)行,影響零序電流等保護(hù)的正確動(dòng)作,也增加了恢復(fù)正常方式的操作工作量;投運(yùn)4臺(tái)變壓器時(shí),2臺(tái)備自投同時(shí)動(dòng)作無(wú)問(wèn)題,可整定相同動(dòng)作時(shí)間。

        表2 2臺(tái)母聯(lián)備自投的自投方式及動(dòng)作時(shí)間整定值

        通常情況下,母聯(lián)備自投裝置只投入其自投功能,其他功能如過(guò)流保護(hù)、充電保護(hù)等均退出,關(guān)于自投功能的整定值示例見(jiàn)表2,其他整定值根據(jù)設(shè)備參數(shù)及實(shí)際運(yùn)行要求確定。

        5 結(jié)語(yǔ)

        對(duì)雙母雙分段接線方式中的備自投配置及運(yùn)行進(jìn)行了論證分析,提出了配置2臺(tái)母聯(lián)備自投的方案,并對(duì)該方案的合理性進(jìn)行了詳細(xì)分析,同時(shí)對(duì)投運(yùn)變壓器數(shù)量變化而需進(jìn)行備自投的二次回路調(diào)整及動(dòng)作時(shí)間整定進(jìn)行了深入闡述。只有2臺(tái)變壓器投運(yùn)時(shí),也可先配置1臺(tái)母聯(lián)備自投,再根據(jù)變壓器數(shù)量的增加投運(yùn)另1臺(tái)母聯(lián)備自投,可減少備自投二次回路調(diào)整的工作量。另外,備自投放電閉鎖邏輯必須充分檢驗(yàn),在確保安全的前提下最大限度發(fā)揮設(shè)備效用。

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