变电站站用电交流系统的现状分析及改进建议

谢杨

摘 要：目前，在变电站380 V站用电源中，广泛应用的是单母线分段接线方式，通过自动转换开关进行备投。站用变低针对不平衡电流和接地故障配置了零序保护，但很多时候因忽略了N线的连接方式，导致380 V两段母线并列运行时零序电流分流的情况。通过分析现有不同连接方式对零序保护的影响，进而提出一些优化的建议。

关键词：变电站；站用电；交流系统；ATS

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0060-02

变电站站用交流电源系统是保证变电站安全、可靠地输送电能的一个必不可少的环节。站用交流电源系统为主变压器提供冷却电源、消防水喷淋电源，为断路器提供储能电源，为隔离开关提供操作电源，为硅整流装置提供变换用电源。另外，站用电还可提供变电站内的照明、生活用电和检修等电源。如果站用交流电源消失，那么，变电站设备的正常运行将会受到影响，甚至引起系统停电或设备损坏事故。

对于两段380 V交流母线的备自投，目前应用最多的是自动转换开关（Automatic Transfer Switching，简称“ATS”）。 ATS是由一个或几个转换开关电器和其他必需的电器组成，被用于监测电源电路。它是并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。ATS的操作程序由2个自动转换过程组成。如果常用电源被监测到出现偏差时，则自动将负载从常用电源转换至备用电源；常用电源恢复正常后，则自动将负载返回转换到常用电源。

1 变低零序回路及N线连接方式分析

1.1 现状分析

目前变电站站用变变低交流系统最常用的是单母线分段接线方式。全站的主变冷却器电源、有载调压电源、充电机电源、交流屏电源、消防泵电源等重要负荷均设双电源，分别从两段母线供电。照明、风机、空调、检修电源等一般负荷是一个电源，负荷均匀分配在两段母线上。

正常状态下2台站用变各带一段母线，当任何一台站用变发生故障或进行检修时，本段负荷通过备自投装置ATS 自动投切至另一台站用变。

1.1.1 #1、#2交流系统N线硬连接

如图1所示，ATS装置只接入了A，B，C三相，#1、#2交流系统的N线一直连在一起。

下面我们来分析此接线方式的零序回路情况。

正常分列运行时，#1、#2交流系统的零序电流各自通过地网从变低中性点流入各自的零序CT。零序保护可以正常工作。

当并列运行时，现假设#1交流系统在J点接地，零序电流回路如图2箭头所示。

图1 #1、#2交流系统N线的硬连接 图2 并列运行时，#1、#2交流系统N线的连接

由此可见，零序电流将分别从2台站用变的中性点流入，

摘 要：目前，在变电站380 V站用电源中，广泛应用的是单母线分段接线方式，通过自动转换开关进行备投。站用变低针对不平衡电流和接地故障配置了零序保护，但很多时候因忽略了N线的连接方式，导致380 V两段母线并列运行时零序电流分流的情况。通过分析现有不同连接方式对零序保护的影响，进而提出一些优化的建议。

关键词：变电站；站用电；交流系统；ATS

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0060-02

变电站站用交流电源系统是保证变电站安全、可靠地输送电能的一个必不可少的环节。站用交流电源系统为主变压器提供冷却电源、消防水喷淋电源，为断路器提供储能电源，为隔离开关提供操作电源，为硅整流装置提供变换用电源。另外，站用电还可提供变电站内的照明、生活用电和检修等电源。如果站用交流电源消失，那么，变电站设备的正常运行将会受到影响，甚至引起系统停电或设备损坏事故。

对于两段380 V交流母线的备自投，目前应用最多的是自动转换开关（Automatic Transfer Switching，简称“ATS”）。 ATS是由一个或几个转换开关电器和其他必需的电器组成，被用于监测电源电路。它是并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。ATS的操作程序由2个自动转换过程组成。如果常用电源被监测到出现偏差时，则自动将负载从常用电源转换至备用电源；常用电源恢复正常后，则自动将负载返回转换到常用电源。

1 变低零序回路及N线连接方式分析

1.1 现状分析

目前变电站站用变变低交流系统最常用的是单母线分段接线方式。全站的主变冷却器电源、有载调压电源、充电机电源、交流屏电源、消防泵电源等重要负荷均设双电源，分别从两段母线供电。照明、风机、空调、检修电源等一般负荷是一个电源，负荷均匀分配在两段母线上。

正常状态下2台站用变各带一段母线，当任何一台站用变发生故障或进行检修时，本段负荷通过备自投装置ATS 自动投切至另一台站用变。

1.1.1 #1、#2交流系统N线硬连接

如图1所示，ATS装置只接入了A，B，C三相，#1、#2交流系统的N线一直连在一起。

下面我们来分析此接线方式的零序回路情况。

正常分列运行时，#1、#2交流系统的零序电流各自通过地网从变低中性点流入各自的零序CT。零序保护可以正常工作。

当并列运行时，现假设#1交流系统在J点接地，零序电流回路如图2箭头所示。

图1 #1、#2交流系统N线的硬连接 图2 并列运行时，#1、#2交流系统N线的连接

由此可见，零序电流将分别从2台站用变的中性点流入，

摘 要：目前，在变电站380 V站用电源中，广泛应用的是单母线分段接线方式，通过自动转换开关进行备投。站用变低针对不平衡电流和接地故障配置了零序保护，但很多时候因忽略了N线的连接方式，导致380 V两段母线并列运行时零序电流分流的情况。通过分析现有不同连接方式对零序保护的影响，进而提出一些优化的建议。

关键词：变电站；站用电；交流系统；ATS

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0060-02

变电站站用交流电源系统是保证变电站安全、可靠地输送电能的一个必不可少的环节。站用交流电源系统为主变压器提供冷却电源、消防水喷淋电源，为断路器提供储能电源，为隔离开关提供操作电源，为硅整流装置提供变换用电源。另外，站用电还可提供变电站内的照明、生活用电和检修等电源。如果站用交流电源消失，那么，变电站设备的正常运行将会受到影响，甚至引起系统停电或设备损坏事故。

对于两段380 V交流母线的备自投，目前应用最多的是自动转换开关（Automatic Transfer Switching，简称“ATS”）。 ATS是由一个或几个转换开关电器和其他必需的电器组成，被用于监测电源电路。它是并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。ATS的操作程序由2个自动转换过程组成。如果常用电源被监测到出现偏差时，则自动将负载从常用电源转换至备用电源；常用电源恢复正常后，则自动将负载返回转换到常用电源。

1 变低零序回路及N线连接方式分析

1.1 现状分析

目前变电站站用变变低交流系统最常用的是单母线分段接线方式。全站的主变冷却器电源、有载调压电源、充电机电源、交流屏电源、消防泵电源等重要负荷均设双电源，分别从两段母线供电。照明、风机、空调、检修电源等一般负荷是一个电源，负荷均匀分配在两段母线上。

正常状态下2台站用变各带一段母线，当任何一台站用变发生故障或进行检修时，本段负荷通过备自投装置ATS 自动投切至另一台站用变。

1.1.1 #1、#2交流系统N线硬连接

如图1所示，ATS装置只接入了A，B，C三相，#1、#2交流系统的N线一直连在一起。

下面我们来分析此接线方式的零序回路情况。

正常分列运行时，#1、#2交流系统的零序电流各自通过地网从变低中性点流入各自的零序CT。零序保护可以正常工作。

当并列运行时，现假设#1交流系统在J点接地，零序电流回路如图2箭头所示。

图1 #1、#2交流系统N线的硬连接 图2 并列运行时，#1、#2交流系统N线的连接

由此可见，零序电流将分别从2台站用变的中性点流入，