站用交流系统的设计与维护

谢文钊

摘 要：近几年，在电力事业发展的同时，我国变电站站用交流系统迎来了智能化的发展潮流，作为变电站的主要系统组成，站用交流系统的设计与维护是保证变电站发展的基础，是促进电力事业创新改革的关键。本文从变电站站用交流系统的典型接线形式出发，对站用交流系统的智能化设计进行分析，并在此基础上对站用交流系统的维护与注意事项进行探讨，期望对变电站站用交流系统的设计与开发提供参考。

关键词：变电站；站用系统；智能化；维护

一般而言，变电站站用系统的主要组成部分包括主变通风、直流系统、UPS不间断电源、照明等站内设备[1]。通常情况下，如果变电站的站用交流出现电源停电的现象，在没有得到及时恢复的基础上，会导致变电站的一次设备、二次设备全停现象，会给电力企业造成巨大的经济损失。近年来，在我国科技的不断发展中，电力系统得到改善与完善，在提高工作效率，减轻工作人员劳动力的同时，并且也在一定程度上提高了设备运行的可靠性，与此同时，在该发展背景下，我国变电站交流系统的设计与应用中也面临着更大的挑战与要求。

1 变电站中使用最为典型接线形式

笔者结合自身工作特点，对变电站节点系统的认识与了解，认为变电站所使用的380kv站用系统是当前最为频繁的接线形式，其结构图见图1。在该类典型的节点形式中，1号站用变压器与2号站用变压器的高压侧在相继进入到电源Ⅱ级与Ⅲ级的时候，需要本站用进行提供，但是从本质上而言，3号站用变压器的高压侧在进入到电源之后，则不需要本站提供，只需利用外接电源即可。除此之外，当变电站的交流系统正常运行之后，本站所提高的两条线路在经过1号站用变压器与2号站用变压器之后能够与Ⅱ级、Ⅲ级的母线形成统一协调的关系，并且其380kv的备用母线与外接电源在进行运行之后，能够将开关合位在381与382开关上，这个时候，电力系统中的3831、3832与380的开关则处于分位[2]。

此外，变电站系统之中的主要设备，像主变通风、直流系统等，在接线的过程中期交流电源会从Ⅱ级与Ⅲ级的两端进行引出，且照明、生活所需的电量负荷会从Ⅱ级与Ⅲ级的两端逐渐引出。如果380v的接电系统中Ⅱ级与Ⅲ级相继失去电源，那么需要及时将381的开关进行断开，并且迅速将3831的开关合上，并利用380v的备用母线促使Ⅱ段与Ⅲ段两端进行运行并在380vⅠ段或Ⅱ段中进行负荷运行；徐国380Ⅱ段与Ⅲ段之间的任何一端以及进线电源失去电流之后，则需要及时将380的开关进行合上[3]。

2 智能化工作方式的设计

（1）当380v中的Ⅱ段与Ⅲ段中的任何一段失去电源的时候，需将381的开关进行断开，并及时将3831的开关进行合上，在由380v备用段母线带380vⅠ段、Ⅱ段下实行负荷运行。

（2）如果380vⅡ段与Ⅲ段以及备用电源失去之后，380v的开关会自动合上，并且Ⅱ段与Ⅲ段能够自行进行运转。

（3）如果380vⅠ段、Ⅱ段以及备用段的母线进线电源失去之后，那么381与382的开关需要进行断开。

（4）在上述几种情况下当380vⅠ段、Ⅱ段的进线电源恢复正常的时候，那么所有的备用开关均会自动断开，并且会自动合上381的开关，使整个站用交流系统恢复正常。

（5）如果在上述情况2 发生之后380v备用段母线的进线电源得到恢复之后，那么380的开关会自动进行断开，并且会及时将3831的开关进行闭合，并在380v备用母线的影响下与380vⅠ段、Ⅱ段实现负荷的运行。

2.1 保护系统设计分析

根据对图1 的分析，可以将站用交流系统的保护系统设计如下：

（1）3台站用变压器高压侧的Ⅰ段、Ⅱ段在进线电源开关到381.382电气设备的同时，需要及时的将高压侧的保护系统实施保护，如果发生相间短路故障的时候，应将高压开关进行跳开，并且对下一级的电气设备进行保护。

（2）当从馈路开关逐渐往下的时候，需要对馈路开关的本体过流进行保护，并使其逐渐成为主要的保护系统[4]。

2.2 智能化工作方式设计要求

通过对上文的思考与认识，站用交流系统主要分为手段与自动两种方式，其中，工作方式的切换需要利用KK把手进行实现，见图2。

2.2.1 对控制电源的选取

381.382.3831.3832开关的控制电源要选择各自开关进线电源的380v交流电源，本文选取的U、W两种，其主要的位置见图1 。在381开关的控制电源回路中（图3）可以得知， IZJ所代表的是无延时继电器，ISJ所代表的是时间延时继电器，对控制电源的监视回路可参照3831开关（图4），并且无延时继电器为3ZJ，带时间延时继电器为3SJ。

2.2.2 开关手动控制方式的实现

（1）在对电源进行控制的时候，需要及时的将各个开关的工作方式从自动转变为手动，并及时的对其进展人工开关的操作。根据对图5与图6的认识，可以得知在整个交流系统之中，受控开关的主要对象是381.3831以及380.

（2）在控制电源无电的情况下，开关的本体需强制性非开关进行分合，这样便可以实现对开关强制手动分合的操作。一般而言，这种操作不具备闭锁功能，在对开关的分合进行检查中，不得出现两段电源并列运行的现象[5]。

3 运行维护中的注意点

3.1 对实验进行切换

（1）实验方式。1）将1号站用变压器高压侧的开关进行拉开，需要对其顺序进行检查，并且要及时将381的开关进行断开，及时将3831的开关进行合上；2）在将3号站的变压器高高压侧进行开关拉开的时候，需要对其顺序进行检查，及时将3831的开关断开，并且要将380的开关及时合上；3）在将3号站的变压器高高压侧进行开关拉开的时候，需要对其顺序进行检查，及时将380的开关断开，并且要将3831的开关及时合上；4）在将1号站的变压器高高压侧进行开关拉开的时候，需要对其顺序进行检查，及时将3831的开关断开，并且要将381的開关及时合上；

（2）注意事项：在进行步骤的时候，要对站用交流系统的运行方式进行检查，保证运行的正常化，除此之外，还要对380vⅠ段、Ⅱ段的电压进行观察，保证其正常[6]。

3.2 对设备进行检查维修

（1）在对站用系统的所有设备进行检查与维修中，值得注意的是要将所有的设备进行停电处理，避免在设备维修与检查中出现事故。

（2）在对站用系统所有设备进行检查维修的时候，需要及时将开关设置从自动模式转化为手动模式，并且要将相应的开关进行管壁，将刀闸进行切下。

参考文献：

[1]廖明.浅谈变电站站用交流系统应急方案[J].机电信息，2011（24）：45+47.

[2]苏凤飞，原中东.一种变电站站用交流系统的智能化设计和应用[J].电网与清洁能源，2011（11）：35-40.

[3]陈书明.浅谈500kV变电站站用交流系统运行异常及处理[J]. 科技创新导报，2013（34）：92.

[4]周茜.一种变电站站用交流电源系统的改进方法[J].广东科技，2014（10）：75-76.

[5]朱韬析，武诚，王超.交流系统故障对直流输电系统的影响及改进建议[J].电力系统自动化，2009（01）：93-98.

[6]陈海登.变电站智能站用交直流一体化电源系统的应用[J].农村电工，2009（05）：31-32.