变电所备自投保护装置的功能及应用——以峻德变电所为例

黑龙江鹤岗诚基水电热力有限责任公司 宋传刚

变电所备自投保护装置的功能及应用
——以峻德变电所为例

黑龙江鹤岗诚基水电热力有限责任公司 宋传刚

峻德变电所带有30 000 kW·h左右的负荷，不仅供普通居民、企事业单位用电，还带有污水处理厂和供水泵房等重要线路负荷，更重要的是，峻德变电所还是年产超过300万t的国有煤矿峻德矿以及周边8个小型煤矿的供电变电所。因此，该所得电力供应一旦中断较长时间不仅给人们的生产、生活带来不便，更严重的是还会危害煤矿的安全生产和煤矿工人的生命安全，因此，在事故停电时为了尽可能的快速恢复电力供应，峻德变电所安装了RCS- 9651C备用电源自投保护测控装置，当发生一个电源中断时，通过另一个电源开关及母联开关的合闸、分闸在2 s内快速送电。本文，笔者主要对RCS-9651C备用电源自投保护测控装置的功能和实际应用进行了介绍和分析，以期对同行有所参考。

一、RCS-9651C备用电源自投保护测控装置功能介绍

该保护装置能够实现各电压等级、不同主接线方式（内桥、单母线、单母线分段及其他扩展方式）的备用电源自投逻辑和分段（桥）开关的过流保护和测控功能。备自投功能分为明、暗备用两大类，自投方式1、自投方式2、自投方式3、自投方式4这4种方式。

1. 明备用自投功能即系统正常运行时，备用电源不工作。如有一个工作电源和一个备用电源的变电所，被称为明备用配置，即1#和2#进线（或变压器）互为明备用，对应自投方式1、自投方式2。

2. 暗备用自投功能即系统正常运行时，备用电源也投入运行。对于有两个工作电源的变电所，两回进线同时对变电所供电，两路电源互为备用的被称为暗备用配置，即对应通过分段（或桥）断路器实现I母和II母互为暗备用，对应自投方式3、自投方式4。

3. 装置引入两段母线电压，用于有压、 无压判别。引入两段进线电压作为自投准备及动作的辅助判据，设备可经控制系统选择是否使用。为了防止PT 三相断线后造成备自投装置误动，以及更好地确认进线开关已跳开，每个进线开关各引入一相电流。

4. 装置引入电源1、电源2和分段开关的位置接点（TWJ）或断路器的辅助接点（常开），用于系统运行方式判别/自投准备及自投动作。如果是电源进线，直接引1DL，2DL的位置即可；如果是主变电源，将1DL（1#变低压侧开关）的TWJ引入，2DL（2#变低压侧开关）的TWJ引入。将I母需要联跳的开关位置接点（TWJ）串联引入1DLF，将II母需要联跳的开关位置接点（TWJ）串联引入2DLF。引入了电源1、电源2和分段开关的合后位置信号（从开关操作回路引来），作为各种运行情况下自投的手跳闭锁，防止正常操作停电过程中备自投动作。如果是电源进线，直接引1DL，2DL的合后接点（KKJ）即可；如果是主变电源，将1DL和1HDL（1#变高开关）的KKJ串联引入，将2DL和2HDL（1#变高开关）的KKJ串联引入。分段开关的TWJ和KKJ可以从装置自身操作回路引入，也可以通过辅助参数从外部引入。因此，若需要将备自投投入，两段母线应有各自独立的电压，母联需要有开关。

5. RCS–9651C备用电源自投保护测控装置设有两种硬压板：闭锁自投、备自投保护装置硬压板。在这两种硬压板投入后，备自投装置闭锁自投功能，闭锁自投方式1、自投方式2、自投方式3、自投方式4，以上4种自投方式全部不起作用。因此，若单独投入其中一个硬压板，只需闭锁其中一种自投方式即可。

二、峻德变电所RCS-9651C备用电源自投保护测控装置投入使用情况

峻德变电所6 kV系统正常运行方式是由1#，2#主变分段分别带6 kVI段母线和6 kVII段母线，母联403#开关热备用，投长充保护（过流时限1.1 s）和短充保护（过流时限0.2 s），所以峻德变电所投入是暗备投，使用自投方式3、自投方式4这两种方式。现已将装置内部的软压板和控制系统投入的备自投跳闸时限定为1.5 s，合闸时限定为0.2 s。硬压板“闭锁自投压板”以及“闭锁自投方式3”和“闭锁自投方式4”压板均未投入。峻德变电所6 kV部分系统如图1所示。

图1 峻德变电所6 kV部分系统

1. 当1#主变保护动作跳闸。此时备用电源自投保护测控装置检测到1#主变高压侧3573#开关和低压侧401#开关均在开位，而开关的合后位置信号没有变化，低压侧401#开关无电流， 6 kVI段母线无电压，上述符合备自投3、4动作条件，经过1.5 s后备自投动作，母联403#开关合闸0.2 s，6 kVI段母线恢复送电，由2#主变带6 kV全负荷，共计停电1.7 s。

如果是6 kVI段母线故障或6 kVI段分盘越级跳闸故障时，母联403#开关合闸后短充保护动作分闸，以保护6 kVII段负荷不会因6KVI段的故障而跳闸，保证6 kVII段正常供电。

2. 当2#主变保护动作跳闸。此时备用电源自投保护测控装置检测到2#主变高压侧3574#开关和低压侧402#开关均在开位，而开关的合后位置信号没有变化非人为操作，低压侧402#开关无电流，6 kVII段母线无电压，上述符合备自投3，4动作条件，经过1.5 s后备自投动作，母联403#开关合闸0.2 s，6KVII段母线恢复送电，由1#主变带6 kV全负荷，共计停电1.7 s。

如果是6 kVII段母线故障或6 kVII段分盘越级跳闸故障时，母联403#开关合闸后短充保护动作分闸，以保护6 kVI段负荷不会因6 kVII段的故障而跳闸，保证6 kVI段正常供电。

三、结论

峻德变电所RCS-9651C备用电源自投保护测控装置能够快速、安全地对变电所母线失电作出反应，有效减少恢复送电的时间，保障煤矿生产的安全用电。