220kV母联及分段备自投在500kV变电站中的应用

曾美英,黎永豪,叶 蓓

（广东电网公司佛山供电局,广东佛山,528200）

220kV母联及分段备自投在500kV变电站中的应用

曾美英1,黎永豪2,叶 蓓3

（广东电网公司佛山供电局,广东佛山,528200）

本文提出了500kV罗洞变电站的220kV侧备自投的必要性及其特殊要求，该站安装并投运了双重化配置的江苏华瑞泰技股份有限公司的GFWK-J型备自投装置，文中详细介绍了该站220kV母联及分段备自投的配置原理，为现场工程实施以及日常维护提供了可借鉴的经验。

220kV备自投； 500kV变电站；装置应用

0 引言

佛山供电局管辖的500kV罗洞变电站是南方电网在广东地区的重要枢纽变电站。该站现有#1、#2、#3、#4主变，各主变均由A、B、C三台有载调压自耦变压器组成。500kV罗洞变电站220kV侧的母线为双母双分段接线方式，有2个母联开关和2个分段开关。其接线方式可见图1。

备自投装置是配电系统保证供电连续性的重要设备。是指电力系统主供电源因上一级电源故障或其他原因被断开后，能迅速将备用电源或其它工作电源按照设定的方式自动投入工作，从而使被原主供电源断开的用户能迅速恢复供电的一种安全自动装置。

1 备自投装置的必要性

500kV罗洞变电站为广东电网重要的枢纽变电站，其220kV侧作为佛山地区电网的重要电源之一，必须保证220kV侧各段母线由于上一级电源故障（如主变压器故障）或其他原因被断开后，能迅速恢复供电，保证220kV母线的供电可靠性，从而保证供电的220kV变电站的供电可靠性。故500kV罗洞变电站的220kV侧安装220kV备自投是很有必要的。500kV罗洞变电站双重化配置的220kV备自投装置为江苏华瑞泰科技股份有限公司的GFWK-J型备自投装置，目前已顺利投运。

2 对备自投装置的特殊要求

为了提高500kV变电站备自投装置对运行方式的适应性，根据500kV变电站220kV备自投装置的关键逻辑，放宽对装置的充电条件。

图1 500kV罗洞变电站一次接线图

●“备自投功能压板”在投入状态。

●至少有两个母联（分段）开关“分位”或“检修”。

●至少有一个开关“分位”且不“检修”，且此开关两侧母线均有压。

满足上述条件经过Tc时延后，装置处于充电状态。

同时根据新备自投思路的逻辑要求，装置需增设母联（分段）开关的“投入优先级”定值，定值越小则越优先投入。备自投装置将根据母联（分段）开关位置及其“投入优先级”次序自动判断装置备投的开关，当备投开关检修时，投入其“检修压板”即可。

3 备自投的功能实现及具体策略

3.1 备自投装置的输入输出量

需要接入的模拟量包括各主变变中切换后的三相电压、主变变中三相电流、220kV各段母线的三相电压。

需要接入的开关量包括各主变的变高开关（5011、5012、5022、5023、5033、5034、5044、5045）、变中开关（2201、2202、2203、2204）以及母联开关（2012、2056）、分段开关（2015、2026）的开关合闸位置信号HWJ、跳后位置信号STJ、220kV母差失灵保护动作信号等。

输出量包括备自投装置跳闸各主变变中出口、备自投合闸母联/分段开关出口，以及备自投动作成功、备自投装置告警等信号出口。

3.2 备自投判断策略

3.2.1 充电条件

●开关2015或2026或2012或2056至少有一个不检修且在分位状态。

●开关2015或2026或2012或2056至少有两个母联（分段）开关在分位或检修。

●至少有一个分位且不检修，同时此分位开关两侧的母线均有压且优先级非“0”，即至少有一个开关是可备投状态。

满足上述条件，且延时时间大于等于tc，充电完成，开放备自投功能，发充电完成信号。

注：Ul－有压定值 tc－充电延时时间定值

3.2.2 放电条件

●少于两个母联（分段）开关在“分位”或“检修”，或者没有可备投开关，延时5S放电。

●可备投的母联（分段）开关变为不满足两侧母线均有压（Uh）的条件，延时5S放电。

●装置启动跳主变开关后，若在TT时间内检测不到相应开关变为分位状态，则装置立刻放电（需手动复归方可重新充电）。

●装置未启动时收到任一非检修的开关手跳开入，经过防抖确认时间后了可放电（无需手动复归方即可重新充电）。

●收到母差、失灵以及外部闭锁1时，在经过防抖确认时间后立刻放电（需手动复归方可重新充电）。

●备自投动作后（需手动复归方可重新充电）。

●备自投投运压板退出

3.2.3 判断主变跳闸（以#1主变为例）

●2201或5011&5012开关由合到分变位

●启动前1Ua&1Ub&1Uc≥U3UN

满足上述条件，延时时间Tq，装置启动；同时跳2201开关，延时Tt时间内，若2201开关为分位，装置进入下面的按优先级合母联或分段开关，延时Tt时间后，若2201开关仍为合位，装置返回，同时发备自投失败信号。

注：a、Tq为启动延时时间定值。

b、Tt为判跳闸结果延时时间定值。

c、#2、#3、#4主变逻辑同上。

3.2.4 依次按整定的优先级（n=1，2，3，4）合母联或分段开关（启动前5秒状态）

情况1：

●此开关两侧一段母线有压，一段母线无压

●此开关为分位且不检修

满足上述条件，合优先级为n=1的母联或分段开关，如不满足上述条件，则进行合优先级为n=2的母联或分段开关，如此类推，直到完成合优先级为n=4的母联或分段开关为止。如无可投母联或分段开关则发备自投失败信号。

情况2：

●此开关两侧母线只是有一段母线有压（Uh），另一段母线大于无压定值（U3）。

●此开关为分位且不检修。

●延时时间Ts时间内，最大相角差小于dTs且最大相电压差小于dUs。

满足上述条件，检同期合优先级为n=1的母联或分段开关，如不满足上述条件，则进行合优先级为n=2的母联或分段开关，如此类推，直到完成合优先级为n=4的母联或分段开关为止。如无可投母联或分段开关则发备自投失败信号。

4 结论

备自投装置已经在110kV及以下电压等级电网中普及应用，并且具有很高的正确动作率，实践证明备自投装置是保证可持续供电的一种有效方式。在500kV变电站安装220kV备自投，特别对于罗洞站的4台主变以及双母双分段的220kV接线方式来说是非常有必要的，能保证上一级电源故障或其他原因被断开后，由备自投装置动作快速恢复供电，保证供电的连续性，更加具有在更高的电压等级电网中推广应用的实际意义。

孙成宝、裘愉涛、陈一芳、杨新民.继电保护.供用电工人技师培训教材，2005.

曾美英.1974-，女，工程师.从事电力系统变电运行管理

黎永豪.1975-，男，高级工程师.从事电力系统继电保护运行管理

叶蓓.1978-，女，高级工程师.从事电力系统配网运行管理

Mother of 220kV and 500kV sub-prepared from the cast in substation applications

Zeng Meiying1,Li Yonghao2,Ye Bei3
(Guangdong Power Grid Corporation Foshan Power Supply Bureau,Foshan City,Guangdong Province,528200)

This paper presents the necessity and the special requirements of 220kV side of 500kV substation Lo-hole prepared from the cast, and the station is installed and put into operation a double configuration Technology Co.,Ltd.,Jiangsu 华瑞泰 GFWK-J-type prepared from the cast device,the paper introduces the principle of the station configuration and staging 220kV bus coupler prepared from the cast,and for on-site project implementation and ongoing maintenance provided useful experience.

220kV prepared from the cast;500kV substation;Device