盧景田
中海瀝青股份有限公司 山東濱州 256600
備自投系統(tǒng)中有工作電源、備用電源、備自投裝置,它的工作原理不是很復雜,接線方式也很多,典型的備自投方式分為內(nèi)橋接線備自投、內(nèi)橋接線進線備自投、母線(分段)備自投等[1]。下面就中海瀝青股份有限公司兩個110kV變電站(海疆站、中瀝站)的備自投裝置做詳細說明。
(1)閉鎖原則。常規(guī)運行時,兩臺主變差動保護、高后備保護動作閉鎖高壓側(cè)橋開關備自投,此運行方式下,無論哪一主變保護方式,均閉鎖備投裝置。
圖1 海疆站內(nèi)橋接線橋開關備自投接線圖
(2)橋開關備自投原理。常規(guī)運行條件:1#PT和2#PT均有電壓,Ⅰ段、Ⅱ段母線均有電壓,113開關在合位,114開關在合位,100開關在分位;啟動條件:郭瀝線失電,備投裝置檢測到該線路無電壓且無電流,官疆線有電壓;啟動過程:如果113開關在合位,則延時跳開113開關,確認后合上100開關;如果113開關在分位,則延時合上100開關。如果是手動斷開113開關,因為不能滿足該線無電壓且無電流的條件,備自投裝置閉鎖不會投入。
(1)閉鎖原則。常規(guī)運行時,主變差動保護、主變高壓側(cè)后備保護動作均不閉鎖高壓側(cè)進線備自投。此運行方式下,無論哪一主變保護動作,均不閉鎖備投裝置。
圖2 海疆站內(nèi)橋接線進線備自投接線圖
(2)進線備自投原理。常規(guī)運行條件:1#PT和2#PT均有電壓,Ⅰ段、Ⅱ段母線均有電壓,113開關在合位,100開關在合位,114開關在分位。啟動條件:郭瀝線失電,備投裝置檢測到該線路無電流、Ⅰ段、Ⅱ段母線無電壓、官疆線有電壓;動作過程:如果113開關在合位,則延時跳開113開關,確認后合上114開關,如果113開關在分位,則延時合上114開關;100開關偷跳造成Ⅱ母線失壓時,在官疆線有壓的情況下合114開關。
(1)閉鎖原則。正常運行時,主變差動保護、高后備保護動作均不閉鎖高壓側(cè)備自投。
(2)母線(分段)備自投原理。常規(guī)運行條件:1#PT和2#PT均有電壓,Ⅰ段、Ⅱ段母線均有電壓,113開關在合位,114開關在合位,100開關在分位。啟動條件:郭化線失電,備投裝置檢測到該線路無電流、Ⅰ段母線無電壓、Ⅱ段母線有電壓。啟動過程:如果113開關在合位,則延時跳開113開關,確認后合上100開關,如果113開關在分位,則延時合上100開關。
圖3 中瀝站母線(分段)備自投接線圖
備自投裝置只能動作一次并有自鎖功能,若工作母線發(fā)生永久性故障,故障點沒有被斷路器切除時,第一次備用電源投入,一旦把備用電源投到事故點上,備用電源上的繼電保護會動作;如果再次投入,不但不會成功,還會使系統(tǒng)再次受到?jīng)_擊,造成擴大事故范圍的嚴重后果。
運行中的母線或設備突然失去電壓,不管什么原因(包括工作人員的誤操作等),備自投都應該動作,且動作前必須進行工作電源無壓或者無流檢測,防止PT二次斷線造成失壓誤動。母線突然失去電壓有以下幾個原因:①運行變壓器故障,高后備、低后備動作,變壓器高低側(cè)斷路器跳閘;②運行母線上的饋電線路發(fā)生故障;③運行母線短路等;工作電源切除后,延時投入備用電源。一級電力用戶的兩路電源來自不同的變電站,備用電源和工作電源間可能存在電壓差,為防止發(fā)生非同期并列,應先切除工作電源后再投入備用電源。如果工作電源沒有切除,備用電源有可能投到事故點上。備自投裝置應該在100-150ms間切換完成,快切裝置在100ms內(nèi)可完成切換。備用電源投入前,必須延時切斷電源,目的是躲過因故障而造成的工作母線電壓下降,延時時限應大于最長的外部故障切除時間。另外,備自投時間要以負荷停電時間盡可能短為原則,時間越短,對電動機的自啟動越有利。手動斷開工作電源或工作母線時,電壓互感器熔斷,備自投裝置不會動作。遠程或就地操作合閘后,閉合的操作回路輸出接點,會作為備自投設備的輸入,使備自投設備充電。保護動作斷開斷路器時,接點閉合,但不會變位。遠程或就地操作分閘后,斷路器會斷開,接點也會斷開,備自投裝置會放電,自動退出。
隨著電力系統(tǒng)自動化程度的快速發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也發(fā)生很大變化,非常態(tài)的運行方式也不斷出現(xiàn),繼電保護功能類型越來越多,備用電源自動投入裝置與也會更復雜。隨著電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展,備自動投裝置的應用會越來越廣泛,還會有許多新問題有待去發(fā)現(xiàn)和解決。