备用电源自动投切装置用于倒闸操作的探讨

田武宏

（太原理工大学电气与动力工程学院，山西 太原 030024）

备用电源自动投切装置用于倒闸操作的探讨

田武宏

（太原理工大学电气与动力工程学院，山西 太原 030024）

变电站在切换双电源的倒闸操作时，通常是开环进行，传统的操作方法耗时较长，提出一种利用备用电源自动投切装置在非事故状态下切换双电源的倒闸操作方法，可以较大程度地缩短操作时间，减小停电造成的影响。

备用电源自动投切装置；开环；切换双电源

0 引言

备用电源自动投切装置是针对电力系统承受严重复杂故障时可能出现的危急状态，为保持系统的稳定运行而配置的安全措施，是变电站内为提高供电可靠性所设的重要自动装置，特别对供电网架结构较为薄弱的地区，是减少变配电事故的影响范围，并尽可能少停电的一项重要措施。

1 长治电网备用电源自动投切方式及原理

长治电网110 kV系统共有26套备用电源自动投切装置，备用电源自动投切方式有两种，即高压侧分段断路器互备用、高压侧分段断路器与桥断路器备用。其中90%的备用电源自动投切采用的是高压侧分段断路器互备这一方式。一次系统接线如图1所示。

备用电源自动投切原理：1号（或2号）进线带两段母线，1DL、3DL（或2DL、3DL） 在合位，2DL（或1DL） 在分位，当1号（或2号） 进线电源因故障或其他原因被断开后，2DL（或1DL） 应能自动投入，且只允许动作一次。

2 电力系统开环操作

图1 长治电网备自投一次系统接线图

电网实际运行中，经常会出现切换双电源（或称倒负荷）的倒闸操作，这种操作在某些特定条件下可以合环进行，但是大多数情况下必须开环进行。

电力系统的电磁环网是指不同电压等级的输电线路通过变压器磁或电磁耦合构成的环形电网。电磁环网运行，通常是指2个相邻电压等级的电气元件联结成环网运行。2个以上电压等级的电气设备形成电磁环网运行的情况，只有在调度员处理事故或转移负荷的短暂时刻里，通过验算确无问题，方可采用这种过渡式的临时极端特殊的电力系统运行方式[1]。

在电力系统运行中，对电磁环网运行往往比较忌讳。据统计，我国1970年—1990年共发生与电网结构相关的功角和电压稳定破坏事故187次，其中与高低压网络结构有关的事故达55次，占20.2%。国外与电磁环网相关的大停电事故也屡见不鲜，因此，只要可能，电磁环网均采取开环方式运行。开环运行的可取之处有稳定易于控制、潮流控制方便、有效地限制短路容量、提高输电效率等[1]。

3 利用备用电源自动投切装置进行倒闸操作的实例

实际倒闸操作时，如按传统的开环操作进行双电源切换，不仅耗时长，而且停电范围广，造成的经济损失较大。长治供电公司调度所在长期的工作实践中，针对安装有备用电源自动投切装置的变电站在进行双电源切换操作时，探索出了一种行之有效的方法，缩短了操作时间，取得了很好的社会、经济效益。

110 kV蟠龙变电站为双电源供电，见图2，两回进线分别来自王家峪和西井站，中低压电网供13座煤矿（包括3座高瓦斯矿井）和农用线路。从图2中可以看出，蟠龙站在进行双电源切换时，由于涉及到的电气距离长，环内有电厂等原因不可能合环操作，因此，一旦开环操作就会引起上述用户停电，尤其影响高危行业的用电安全。

图2 蟠龙站双电源合环图

在工作实践中，针对蟠龙供电站这种大环网中的变电站切换电源时，利用其安装有备用电源自动投切装置的优势，人工手动操作装置切换电源开关，达到缩短操作时间的目的。

传统的操作方法：2010年3月31日，长治供电公司调度值班日志显示蟠龙站由110 kV峪蟠线（王家峪站）倒由110 kV蟠西线（西井站）供电时，从“12：20通知东庄站××停电倒电源”（东庄由蟠龙站35 kV高压开关供，此站带有煤矿，停电需提前通知用户）到13：25倒闸操作完毕共耗时1.05 h。具体操作票见图3。

图3 2010年3月31日蟠龙站由110 kV峪蟠线倒由110 kV蟠西线供电操作票

2010年4月9日蟠龙站安装了备用电源自动投切装置，同年6月10日蟠龙站在进行上述同样的倒闸操作时，利用了该装置，在当天的值班日志中可以看出从“12：08通知武乡县调××让用户做好停电准备”到12：35操作完毕，共耗时27min，较3月31日的操作时限缩短了38min。具体操作票见图4。

4 结束语

蟠龙站的备用电源自动投切装置在事故状态自动切换开关时间定值为3.3 s，而非事故状态下人工切换最多也不过几十秒，可以看出利用备用电源自动投切装置在非事故状态下切换双电源时，可以大大缩短倒闸操作时间，不仅减少了用户停电时间和经济损失，同时，也为电网创造了良好的经济效益和社会效益。

图4 2010年6月10日蟠龙站由110 kV峪蟠线倒由110 kV蟠西线供电操作票

［1］ 成涛，成连生.电力系统的电磁环网运行［J］.华中电力，2001（6）：17-19.

Discussion on Switching Operation with Automatic Standby Power Switching Device

TIANW u-hong
（College of Electrical and Power Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan，Shanxi 030024，China）

Open-loop is usually adopted in the switching operation in transformer substation.Since the traditional operation method is time-consuming，the method of switching the double power with automatic standby power switching device in the nonaccident state is put forward，based on which,the operation time can be shortened greatly and the influence of power-off can be lessened.

automatic standby power switching device；open-loop；double power automatic switch-over device

TM762.1

B

1671-0320（2012）04-0019-03

2012-05-12，

2012-06-12

田武宏（1978-），女，山西沁县人，2004年毕业于太原理工大学电力系统及自动化专业，工程师，2011级太原理工大学电气工程专业在读工程硕士研究生，从事调度运行方式工作。