鄒嬋　江偉奇　宋永超

摘 要：為防止500kV設(shè)備故障跳閘導(dǎo)致220kV系統(tǒng)解列的事故發(fā)生，500kV嘉應(yīng)變電站在220kV母聯(lián)分段開關(guān)加裝備自投裝置。本文主要就500kV嘉應(yīng)站備自投的設(shè)計實施應(yīng)用進行深入的分析，介紹了備自投的設(shè)計要求、充放電條件、啟動判據(jù)及動作邏輯，充分說明了220kV母聯(lián)分段開關(guān)備自投裝置的重要性。

關(guān)鍵詞：雙母雙分段；母聯(lián)分段開關(guān)；備自投

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.155

0 引言

500kV嘉應(yīng)站作為梅州電網(wǎng)的重要供電樞紐，其運行方式的優(yōu)化將直接影響下一級電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運行?？紤]到兩臺主變并列運行時，短路電流較大，部分時段220kV母線需采用分列運行方式，以有效降低短路電流，但也降低了系統(tǒng)運行的可靠性。因此，在220kV母聯(lián)分段開關(guān)處加裝備自投裝置，可有效的防止因500kV設(shè)備故障跳閘導(dǎo)致220kV系統(tǒng)解列的事故發(fā)生，提高供電可靠性。

本文以500kV嘉應(yīng)站為例，系統(tǒng)介紹220kV母聯(lián)分段備自投的設(shè)計要求、充放電條件、啟動判據(jù)及動作邏輯，系統(tǒng)闡述母聯(lián)分段備自投的動作特性，說明其重要性。

1 備自投裝置的設(shè)計要求

500kV變電站220kV側(cè)備自投裝置的設(shè)計包括了以下的基本要求[1]：

（1）工作中的母線電壓消失時，備自投裝置應(yīng)自動啟動；（2）備自投裝置只能動作一次，動作后需充滿電后才能再次動作；（3）備自投裝置應(yīng)在動作前將多余負荷切除[2]，避免投入備用電源后可能造成母線過載的情況；（4）備自投裝置若采用無壓自投，則當工作電源母線電壓小于無壓定值，工作電源斷路器電流小于無流定值，備用電源電壓大于有壓定值，且無其他閉鎖開入，裝置應(yīng)啟動；（5）在工作電源斷路器確已切除，且無閉鎖量開入的情況下才能投入備用電源。

2 嘉應(yīng)站備自投裝置充放電條件

（1）充電條件。220kV母聯(lián)分段開關(guān)分為運行、檢修、可備投、不可備投四種狀態(tài)，裝置檢測到以下條件均滿足時進入充電狀態(tài)： 1）“備自投功能壓板”投入；2）至少有一個母聯(lián)或分段開關(guān)處于可備投狀態(tài)；3）至少有兩個母聯(lián)或分段開關(guān)在“分位”或“檢修”狀態(tài)。

（2）放電條件。在各種充電方式下，當裝置檢測到以下情況時應(yīng)放電：1）裝置動作后；2）收到母差、失靈以及其他外部閉鎖信號時；

3）當無可投開關(guān)或有可投開關(guān)但檢修或可投的開關(guān)個數(shù)小于2個；4）裝置未啟動且開關(guān)檢修壓板未投入，此時若收到開關(guān)對應(yīng)間隔的手跳信號時；5）裝置啟動跳變中開關(guān)后，若檢測不到相應(yīng)變中開關(guān)的分位信號；6）備自投功能壓板退出時應(yīng)立刻放電。

3 嘉應(yīng)站備自投裝置的啟動判據(jù)

500kV嘉應(yīng)站母聯(lián)分段開關(guān)備自投裝置的啟動判據(jù)，主要取自主變中壓側(cè)的有功功率值及主變高中壓側(cè)開關(guān)的位置關(guān)系。

當備自投裝置檢測到主變的開關(guān)量和電氣量均滿足以下條件時，裝置啟動：1）主變開關(guān)位置狀態(tài)發(fā)生變化；2）主變中壓側(cè)的有功功率值小于整定值。

4 嘉應(yīng)站備自投裝置的動作邏輯

500kV變電站220kV側(cè)的備自投以檢無壓檢同期作為合閘方式，以母聯(lián)或分段開關(guān)作為可備投開關(guān)，對可備投開關(guān)設(shè)置投入順序的優(yōu)先級。其動作邏輯如下[3]：

（1）判斷主變跳閘：1）變高兩個開關(guān)或變中開關(guān)由合到分變位；2）變中有功功率低于門檻值。滿足上述條件，裝置啟動；裝置啟動的同時發(fā)令跳主變的變中開關(guān)，若在延時內(nèi)，變中開關(guān)為分位，裝置按設(shè)定的優(yōu)先級合母聯(lián)或分段開關(guān)。若在延時內(nèi)，變中開關(guān)仍為合位，則裝置放電，同時發(fā)備自投失敗信號。

（2）依次按整定的優(yōu)先級合母聯(lián)或分段開關(guān)：1）此開關(guān)兩側(cè)母線一段有壓，一段無壓或兩段均有壓并滿足同期條件；2）此開關(guān)在分位且未投“檢修壓板”。滿足上述條件，合優(yōu)先級為n=1 的母聯(lián)或分段開關(guān)，如不滿足上述條件，則合優(yōu)先級為n=2 的母聯(lián)或分段開關(guān)。如無可投母聯(lián)或分段開關(guān)則發(fā)備自投失敗信號。

5 實例分析

500kV嘉應(yīng)站220kV母線采用雙母雙分段的接線方式，2012和2056為母聯(lián)斷路器，2015和2026為分段斷路器。

（1）兩母聯(lián)斷路器解列運行方式。2012和2056母聯(lián)斷路器在合位，2015和2026分段斷路器在分位，當其中任意一臺運行中的主變跳閘，備自投裝置對跳閘主變對應(yīng)的中開關(guān)發(fā)跳令，確認該中開關(guān)確已斷開后，合上2015分段斷路器，如合閘不成功，再合2026分段斷路器。任一斷路器合閘成功，則四段母線合環(huán)運行。

（2）一分段、一母聯(lián)斷路器解列運行方式。2056母聯(lián)斷路器和2026分段斷路器在合位，2012母聯(lián)斷路器和2015分段斷路器在分位，當其中任意一臺運行中的主變跳閘，備自投裝置對跳閘主變壓器對應(yīng)的中開關(guān)發(fā)跳令，確認該中開關(guān)確已斷開后，合上2015分段斷路器，如合閘不成功，再合2012母聯(lián)斷路器。任一斷路器合閘成功，則四段母線合環(huán)運行。

6 結(jié)束語

隨著電網(wǎng)逐步發(fā)展，備自投裝置在電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛，其對有效防止任一級電源失電進而造成電網(wǎng)事故解列、大面積停電事件的發(fā)生起到了至關(guān)重要的作用。 500kV嘉應(yīng)站應(yīng)用實例證明，220kV母聯(lián)分段備自投的投入使用對構(gòu)建更加安全、穩(wěn)定、堅強的梅州電網(wǎng)意義重大。

參考文獻：

[1]黃玥.500kV變電站220kV側(cè)備用電源自動投入裝置的研究與設(shè)置[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2016：6.

[2]張蔭群.220kV電網(wǎng)多種功能備用電源自動投入裝置的研究設(shè)計[J].廣東電力，2008，17（06）：42-44.

[3]曾美英.220kV母聯(lián)及分段備自投在500kV變電站中的應(yīng)用[J].測試工具與解決方案，2014（22）：99-100.

作者簡介：鄒嬋（1986-），女，廣東揭西人，本科，主要從事變電運行工作。