某110 kV变电站备用电源自动投入系统的运行维护问题分析

张旭

摘  要：在当前供电需求和现状下，如何提高电网供电的可靠性和缩短维护期限至关重要。文章就110 kV变电站备用电源自动投入系统的运行、维护问题进行全面分析，便于变电站相关人员学习和参考。

关键词：110 kV变电站;备用电源自动投入系统;运行;维护

中图分类号：TM761     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）36-0111-01

随着用电需求的不断攀升，对电力系统供电的安全性与可靠性要求更高。为了保证变电站运行的安全性与稳定性，       110 kV变电站采用双电源进行供电，其中一路作为主供电源，另外一路作为备用电源使用，系统采用备自投装置，可以保证对用户进行不间断的供电，促进电力系统供电可靠性的提高。

1  变电站备用电源自动投入系统相关介绍

备用电源自动投入系统是电力系统中非常重要的安全自动装置，对于提高供电可靠性起着十分关键的作用。在电力系统中，对于110 kV变电站，基本都配置了相应的备用电源自动投入系统。

1.1  备用电源自动投入系统的工作原理

在110 kV及以下电网一般采用开环运行，变电站的电源运行多为两个电源，一备一用或互为备用，即一个电源带全站负荷，另一个电源备用，或两个电源各带变电站的一半负荷，两个电源互为备用。同时，为降低变电站低压侧短路容量，保证开关有足够的遮断容量，减少故障造成的电压波动，变电站低压侧一般考虑为两主变不并列运行。目前使用的备用电源自动投人的方式可大致分为四种，即：母联备自投;线路备自投;主变备自投;低压母线分段备自投。

1.2  备用电源自动投入系统的基本要求

备用电源自动投入系统的主要功能是为了避免在一个变电站发生停电事故，最大程度的提高电网供电的可靠性。备用电源自动投入系统的基本要求为：

①保证在主供电源可靠断开之后，并且母线电压已经跌落的情况下，才投入备用电源。一旦工作电源失压，必须再次跳开主供电源开关。②母线电压不论什么原因消失，在经过电流等辅助判据确认后，都应该动作切换到备供电源上。同时系统应设有闭锁信号，无闭锁信号时正确投入备用电源，而收到闭锁信号时立即闭锁。③系统动作后需要人为复归才可再次开放逻辑判断，防止合于故障对电网的冲击。

同时备用电源自动投入系统还应具备可靠性、选择性、灵敏性和速动性。其中：可靠性是指系统能够在满足动作条件时正确动作;选择性是指多个电压等级之间的系统间的协调和配合;灵敏性是指电网备用电源出故障时，系统具有灵敏性和灵敏度等;速动性是指系统能够快速投入备用电源，减少停电对于用户的影响，缩小故障波及范围。

1.3  备用电源自动投入系统应遵循的基本原则

在我国电力系统设计中，备用电源自动投入系统应遵循以下基本原则：①只有工作电源确实被断开后，备用电源才投入;②工作母线及其设备上的电压不论因何原因消失，系统均应动作;③备用电源断路器的合闸脉冲应是短脉冲，且系統只允许动作一次;④备用电源不满足有压条件时，系统不应动作;⑤手动切除工作电源时，系统不应动作;⑥系统的动作时间应使负荷的停电时间尽可能短。

1.4  备用电源自动投入系统动作逻辑

1.4.1  系统充电、放电逻辑

在备用电源自动投入系统中，为了防止自动装置短时间内多次跳、合闸同一故障元件，备自投装置也设置了“充电”和“放电”逻辑。“充电、放电”是由传统的电容式重合闸的“瞬时放电、长时充电，动作特性沿用下来的。

1.4.2  系统启动逻辑

当系统充电成功后，在其实际动作跳合闸相关断路器操作前，一般还设置有启动逻辑。启动是正常运行状态和动作的一个过渡过程，可以提高装置动作的可靠性。经过启动延时Tqd确认后，装置启动.

1.4.3  系统动作逻辑

系统启动之后，进入动作判断逻辑。系统的动作主要分为三步，即跳开主供电源、合闸备供电源、确认电压恢复。对于变电站接有小电源的情况时，还应在跳开主供电源同时联切小电源。

2  变电站备用电源自动投入系统运行维护问题分析

110 kV变电站备用电源自动投入系统在运行和维护过程中，必须对运行可能会出现的问题故障及维护措施进行全面了解。只有足够了解问题可能的发生源才能最大限度的保证供电稳定。

2.1  备用电源自动投入系统运行维护注意事项

①备用电源自动投入系统维护过程中应当针对全部装置所触及到的所有装备元件和回路运行系统展开认真的检验和检查。②在运行维护期间应根据备用电源自动投入系统定值本身和所对照断路器装置维护定值展开全面的检查。③在备用电源自动投入系统做出动作回应之后，其电源开关和变电站运行系统的工作电源开关特性要一致。

2.2  备用电源自动投入系统故障源防范措施

①跳位。运行维护中，需要增设相应的断路器的辅助接点。这样才能够保证不出现误跳的情形。②偷跳。防止偷跳启动重合是一项非常重要的工作，主要通过接入备用接点实现。③空开脱扣。为了防止空开脱扣的事故，必须增强对该故障的识别和观察，所以需要对其空开增加脱扣事故信号至后台，便于值班人员监护。④备用输出接点。变电站采用内桥接线，当主变保护动作跳高压侧断路器时，备自投可能动作，如果此时母联无开关或母联未跳开，会导致对故障主变的再充电，损坏设备。

2.3  备用电源自动投入系统的运行维护问题分析

①母线故障时系统动作分析。一般情况下，在110 kV变电站中，如果母线不配置母差保护，一旦出现母线内部故障的情况，需要立即采用线路开关后备保护动作跳开进线开关来切除故障。②在变电站中，如果电流闭锁定值设置的低于下限值，会出现低压侧系统装置不响应的情形，因此该值得设定必须严格参照需求。如果出现故障，首先要考虑应该电压电流设置有问题。需要对其进行检测。通过检测发现，当时两台主变低压侧电流为主变额定的1.25倍，而根据规范，这个比值正确的应该是1.4。③装置内部参数设置不匹配导致低压侧备自投误动。如果出现这种故障现状，基本上都是因为装置内部的“遥信设置”参数中的“遥信去抖时间”设置的不合理。该值得设定必须保证是低于整个反应时间。④接入装置的电流接错导致低压侧备自投未能正确动作。出现这种情形，基本都是对应接入自投装置的主变开关电流接错，导致不能够及时响应和动作。针对这种情况，必须加强对设备的定期检查和管理。⑤装置正电源接触不良导致低压侧备自投未能正确动作。这种情形较为常见，也容易解决。出现这种情况，基本都是线路接触不良或不牢靠导致的。需要对所有的开关跳闸回路接线进行检查，看是否牢靠。

3  结  语

面对大量的变电站运行维护及高质量的供电需求，工作人员只有全面掌握了这些故障分析处理技术，才能最迅捷的处理变电站故障，保证供电稳定。通过分析110 kV变电站备用电源自动投入系统的运行维护问题，能够方便工作人员进一步加深对备用电源系统的认识和学习故障处理知识。

参考文献：

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