关键词:备用自投;工作方式;配置探讨
近几年来,由于电网规模的日益壮大,电力系统网络结构更显复杂,为保证电力系统供电可靠性,潮州110kV电网均以环网及双回路结线方式为主,由于电磁环网结构,对电力系统的安全稳定运行存在着一定的威胁,考虑到保护配合等问题,潮州电网正常运行方式中,电磁环网一般采用开环运行;而双回路采用单回空载充电,单回供电方式,以保证其供电可靠性及安全性。对于大多数其他供电局,为满足电网经济运行及可靠供电,除了采取潮州局上述措施外,还对具备两个及以上电源点的分段母线主接线方式,采用了备用电源自动投入装置(以下简称“备用自投”装置),作为提高供电可靠性的补充措施。对潮州电网来讲,只有新建变电站的10kV分段断路器配置备用自投装置,且功能调试后处退出状态;110kV线路断路器及主变压器的备用自投更是空白。为此,通过对备用自投装置的工作方式、使用缺陷、运行的探讨,促进备用自投装置的应用,以提高电网的供电运行可靠性及稳定性。
1备用自投装置的工作方式
备用自投装置是当工作电源因故障断开以后,能自动而迅速地将备用电源投入到工作,或将用户切换到备用电源上去,从而使用户不至于被停电的一种自动装置,简称备用自投。
电力系统中,一次系统的运行方式可能会根据需要而变动。为了适应一次系统,备用自投也有多种运行方式,但基本上都遵循以下的总则:
工作母线失压(非TV断线造成);
跳开与原工作电源相连接的断路器,以免备用电源合闸于故障;
检查备用电源是否合格,如满足要求则合上工作母线与备用电源相连的断路器;
备用自投只动作一次;
当备用电源自投于故障母线时,应使其保护装置加速动作,以免事故扩大;
备用电源确有电压时才能投入;
备用自投装置自投时限应尽可能短,以保证负载中电动机自启动的时间要求。
备用自投适用的常见主接线方式如图1所示。
图1 常见主接线方式
图中,UX1和UX2表示进线的任一相电压;IX1和IX2表示进线任一相电流;UI、UII为一段母线和二段母线电压。1DL、2DL、3DL为系统中的断路器。
在这种接线方式下,共有三种可能的运行方式,从而也就有三种备用自投方式。以下分别详细说明。
第一种运行方式:
3DL处于断开位置,I、II段母线分裂运行,分别由进线1、进线2供电。在这种运行方式下,如果进线1故障,导致I段母线失压,此时备用自投装置应能自动断开运行断路器1DL,然后再投入分段断路器3DL,使母线I恢复供电;反之亦然。
第二种运行方式:
1DL与3DL处于合闸位置,2DL断开。正常运行时由进线1给两条母线供电。在这种运行方式下,如果进线1故障,导致两段母线均失压,此时备用自投装置应能自动断开运行断路器1DL,然后再投入2DL,使进线2给母线供电。
第三种运行方式与第二种相似,正常时由进线2工作,进线1备用。
潮州电网仅有的10kV分段断路器备用自投装置只能动作于第一种方式,因主变压器没有加装备用自投装置。
2潮州电网备用自投装置配置
为了提高电网供电的可靠性,减少110kV线路等元件故障停电,造成全站失压或负荷损失,针对潮州电网备用自投应用的实际情况,及电网正常运行方式,结合备用自投装置配置的原则,对潮州电网备用自投装置配置位置进行探讨。
2.1110kV系统备用自投配置
对于具备两路及以上系统供电电源的110kV变电站(110kV电网属于T接方式的除外),均应在110kV侧配置线路及分段备用电源自投装置;而目前潮州电网有两路以上系统供电电源的110kV变电站,其110kV线路断路器均未配置备用电源自投装置;故应在电网中下列断路器位置上配置备用自投装置:
110kV东官线桥东站侧断路器;
110kV枫春线枫溪站侧断路器(考虑解环运行);
110kV金塔甲线塔山站侧断路器;
110kV文安线安北站侧断路器;
110kV黄新线新丰站侧断路器;
2.210kV分段断路器备用自投配置
对于有两台及以上主变压器的变电站,均应在10kV侧配置备用自投装置;潮州电网中新建两台主变压器的变电站的10kV分段断路器,均配置了备用自投装置,故对于下列有两台主变压器以上尚未配置的变电站,均应在10kV分段断路器上配置备用自投装置:如潮州站、枫溪站、安北站、鹳巢站、文里站、古巷站、黄冈站、新丰站。
建议有两台变压器的变电站加装主变压器互投装置,以便正常运行的一台主变压器故障跳闸,装置能自动将另一台热备用的主变压器投入运行,实现主变压器经济运行。
3备用自投装置使用的缺陷
潮州电网现运行的110kV变电站,大多都未安装母线差动保护(春光站除外),这就造成日后若使用备用自投装置,均无法判别是线路故障还是母线故障造成的母线失电。这样,在母线及其相连设备(如电压互感器)故障造成母线失电时,备用电源自投装置会动作,将备用电源自动投入,对故障母线再次冲击,扩大故障。假设110kV新丰变电站110kV黄新线断路器(正常处于热备用状态)加装备用自投装置,若是110kV新丰变电站的110kV母线电压互感器,因过电压造成电压互感器发热损坏,而引起110kV饶新线断路器跳闸,备用自投装置动作,将110kV黄新线断路器自动投入,将会引起电压互感器爆炸,扩大事故。因此,判别是不是母线故障造成的母线失电是必要的。所以日后若潮州电网的110kV线路断路器使用备用自投装置,必须结合本电网的实际情况,对备用自投装置进行改进,引进一个能准确判别是线路故障还是母线故障的设备,才能避免将备用电源自动投入到故障母线,减少对故障母线再一次冲击,避免故障的扩大。
图2备用自投方式
另外,潮州电网中110kV潮春线/潮枫I线/枫春线,目前正常运行方式是环网运行方式,如图2所示。因该区域所供110kV站负荷较重,考虑线路运行安全性,日后考虑解环运行,为提高供电可靠性,建议在110kV枫春线枫溪站侧断路器加装备用自投。但由于110kV春光站、枫溪站、东埔站,2006年最高总负荷为127MW,夏季时,其中任一条线路跳闸,备用自投装置动作,另一条线路需带三个110kV站负荷运行,线路将严重过载,极有可能导致事故进一步扩大化。故日后若110kV枫春线枫溪站侧断路器加装备用自投装置,需对备用自投装置进行改进,备用自投装置动作同时,必须具备联切该站10kV线路功能,才能降低运行线路过载程度,防止事故进一步扩大。
4备用自投装置运行中应注意的问题
目前,备用自投装置已在其他供电局广泛应用于110kV变电站,其可靠性直接影响整个变电站乃至系统的安全稳定运行,稍有不慎就会导致全站停电或者大面积停电。因此,潮州电网日后若使用备用自投装置,在正常运行、维护过程中,还应注意以下几点。
在变电站新投运时,必须做备用自投装置的实际带断路器跳、合试验,不能用简单的模拟试验来代替,模拟试验只能用来检测备用自投装置的一般逻辑功能。
备用自投装置要完全独立于保护装置,不能影响保护的正确动作,其回路应避免与保护回路混杂。在进行备用自投装置的逻辑试验时,首先要有安全措施,把备用自投装置完全独立出来,以免试验时误动或者拒动。
备用自投逻辑试验时,必须严格按照备用自投逻辑进行,尤其应注意对备用自投闭锁逻辑的试验。
运行人员在投备用自投装置时,应注意装置的充电标志,如有现场不能解决的异常情况,及时反映,以便迅速得到解决。安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务,敬请登陆安防之家:http://anfang.jc68.com/