500kV东坡变电站站用交流电源系统的配置及探讨

陈禹安,金戈

(广东电网有限责任公司佛山供电局，广东 佛山 528000)

500kV东坡变电站站用交流电源系统的配置及探讨

陈禹安,金戈

(广东电网有限责任公司佛山供电局，广东 佛山 528000)

本文介绍500kV东坡变电站站用变系统的系统配置、运行方式以及对变电站站用交流系统管理措施的实施情况进行分析探讨，并对东坡站的站用变双电源交流系统提出可行性的解决措施，以最大可能保证系统安全稳定运行和消除缺陷。

500kV东坡变电站；站用变；运行方式；站用交流电源系统

1 引言

站用交流电源系统包含有常规的站用变压器及其电源、远动装置和监控系统，380V低压配电屏、检修电源箱等设备，为变电站提供可靠电源的同时保证电源的质量。为保证变电站安全稳定输送电能，站用交流电源系统包括有主变风机电源、消防用水电源，为东坡站35kV变低敞开式GW4型刀闸提供操作电源，为开关的电机储能和机构箱加热，为主控室和巡检楼的日常照明、空调等设备提供电源，也是UPS不间断装置和蓄电池组的电源。本文根据500kV东坡变电站的站用交流电源系统的配置进行介绍和措施探讨，优化措施保障交流电源系统的稳定运行。

2 500kV东坡变电站站用系统配置

要确保站用交流电源的安全稳定和持续供电，可靠而不间断的持续供电才是根本要务。东坡站的站用交流配置是由两台主变变低分别供两台站用变，然后由0#变压器作为备自投供站用交流系统的0M母线，也就是引入站外10kV电源作为ATS切换装置的电源来实现备投。[1]

2.1 站用变压器的电源配置

常规的500kV变电站所配置采用的800kVA或者630kVA的变压器，东坡站则设有三台1000kVA的室内变压器，1#站变接于本站35kV 3M母线，2#站用变接于35kV 4M母线，0#站用变接于110kV逢涌站721和桂线。其中3M母线和4M母线上附带无功补偿的设备，东坡站通过配置带负荷调节的电压型号为SCZ11-1000/34.5的变压器有效防止无功补偿设备的投切可能会导致变压器变高的电压波动。

2.2 站用电源的接线配置

东坡站的站用电源低压是使用三相四线制的接线方案，额定电压为380V和220V，以直接接地的形式通过主变压器中性点进行接地。其中380V的额定电压用于电机等动力电源，220V的额定电压用于端子箱和机构加热以及照明。380V母线由不同的变低来进行分类，其中1M和2M母线分裂运行，不配置分段开关。

2.3 交流系统的运行方式

站用交流380V 1M母线是由1#站用变供电，380V 2M母线则由2#站用变供电，380V 0M I段和380V 0M II段则均由站外的电源引入供电；在主控楼低压配电室里，仍然是对应380V 1M对应中央配电室的380V 1M供电，380V 2M对应中央配电室的380V 2M供电。图1所示是东坡站站用交流系统一次接线方式图。

3 500kV东坡变电站站用交流电源系统的管理措施探讨

除了日常的运行方案的落实和处理外，把控站用交流电源系统在通过管理措施的实行也是站用电交流系统安全稳定的有力保证。对常规的运行管理措施进行探讨也是为促进完善措施的完整性和有效性，形成一个可闭环管理的环节。

图1 东坡站站用交流系统一次接线图

3.1 图纸资料管理

新站投运不久，常规类图纸资料都相对齐备，一次接线图、二次保护厂家资料等常用资料也是有专用台账的电子版进行备份。在一、二次的竣工图纸里面没有完善除了一级负荷外的资料，场地出现的诸如检修电源箱插座没有电源或者端子箱加热器因失电不能正常工作等状况不能及时通过图纸查找上级空开和线路逐级排查，降低了站内用电设备的消缺时长。所以东坡站建立了以实际场地配置为主的交流环网配置图来帮助认识，通过建立的交流环网空开图示，更直观地展示了场地的电源布线，为配合检查线路故障和运行人员熟悉交流环网运行情况提供了更好方式。图2所示是东坡站自行编制的500kV场地交流环网图。

图2 东坡站500kV交流环网图

3.2 目视化电源标示管理

由于场地的电源分布在不同电压等级的不同区域的端子箱和机构箱内，接线繁多，切换开关和对应空开的把手也是配置的比较多，当出现故障又或者是要操作刀闸投电机电源等情况时，都需要断开对应的电源空开。因此，越清晰越目视化程度高的标签或提示就越能有效降低切换把手和断合空开时的错误率，有效抑制发生事故时上级空开连续跳闸的越级事故,也加深运行人员对现场电源布置的认识。图3所示是场地张贴的目视化标签。

图3 电源空开目视化标签

3.3 全站失压时对站用交流系统的应急处理

当发生全站失压的极端情况，保证站端设备正常用电是最重要的。如前文所述，如果全站对外失压，东坡站的ATS切换装置将会自动切换至380V 0M母线供电，由站外引入的10kV电源对站用变进行供电。以前常规的站端处理方式均比较简单，由人工手动切换自中央配电室带电源的380V母线进行供电，多数时候是凭借运行人员的个人经验，不能确保操作的正确率。所以东坡站建立了新运规指引，按季度对ATS自动切换装置进行维护检查，确保当全站失压时ATS装置能正确切换和动作；与此同时还将响应黑启动方案作为后备，譬如根据事故严重程度考虑接入应急发电车等。除此之外，东坡站还经常开展关于黑启动的反事故演习和应急演练，为故障处理的流程提供技术支持和熟悉业务的途径。

4 500kV东坡变电站站用交流电源开关动作方式探讨

根据《中国南方电网110kV及以上变电站运行管理标准》里的相关规定:“站用系统备用电源自投装置：每半年试验一次，应使用作业表单进行试验。”[2]

在东坡站投产验收完毕阶段，站端已按规定定期开展各项高压试验，提高本站运检员工对站用交流电源的操作业务上的认识，并加深对开关运作方式的了解。定期的各项试验项目也是对验收阶段有所忽视的查漏补缺。带负荷测试后，以实际的运行状态来确保ATS切换装置能否正常切换，对电源监视系统、电压检测系统都能及时进行校验。

4.1 开关动作的优先级问题

东坡站低压380V的母线通过分段开关进行联通，在做ATS电源切换试验的过程中，有可能会遇到分段开关动作优先于ATS的切换，从而导致ATS装置切换不成功，没有达到该装置的理想效果。做切换项目表单试验过程中，按表单要求是先断开站用变变高的开关，然后看ATS能否正常进行切换，但是如果时限没设置好，有可能会主控楼低压室的QF开关先动作，只能待ATS再次动作，QF开关才能自行切断。

综上所述，可见由于时限的问题，QF开关会短时间分合各一次，导致主控楼的电脑和空调断电未能恢复，也会因为电压波动影响设备寿命。为解决该现象，东坡站的电源智能监控单元已进行检查，IPC装置的时间定值均在ATS切换装置正确动作外，能够保证ATS正确切换之前不会QF开关优先动作，同时为了保证装置运行的可靠性，运行人员定期也会核对装置的定值和检查装置是否有告警指示。

4.2 开关动作的备自投问题

按照东坡站380V备投试验作业表单，在中央配电室切断控制主控楼的380V电源后，现场检查开关位置正常，但如果主控楼低压进线QF开关不能正常自投，亦会导致对应的母线失压。此时应当从图纸查找QF开关的逻辑是否符合备自投的条件，从回路中找到对应的继电器，用万用表进行测量对地电压是否都正常，如果继电器故障问题可用备品及时更换，如果排除是继电器问题还应当行程开关的辅助接点是否有卡滞等情况。在切换过程中，控制中间继电器损坏、电源环网故障是很常见的，所以判断备自投的正确动作与否，除了看ATS的切换逻辑是否正确之外，还应当定期对分合闸回路中的控制中间继电器进行检查并定期更换，保证备自投动作的准确性。

5 结语

综合对500kV东坡变电站的交流电源配置和管理措施探讨，将有助于优化包括场地交流环网建设和日常运行试验、维护等工作，同时可综合变电站的具体运行方式、运行管理上薄弱甚至是缺失的环节进行查漏补缺，配合相应的解决措施和实施途径，亦可推广应用于其他电压等级的变电站和换流站进行参考，对改善变电站站用交流电源系统的架构有着长远意义。

[1] 宋继成.220～500kV变电所电气接线设计[M].2版.中国电力出版社，2014.

[2] 孙汉方.变电站运行操作与标准规范应用手册[M].中国电力出版社，2014.

Configuration and Discussion of AC Powersubstation System in 500kV Dongpo Station

CHENYu-an，JINGe

(Guangdong Power Supply Bureau of Foshan Power Grid Co.,Ltd，Foshan 528000,China)

This paper introduces 500kV substation Dongpo station with variable system of system configuration,operation mode and the substation station with AC system management measures for implementation are analyzed and discussed,and the Dongpo station station with variable double AC power system put forward the feasible measures,to the maximum possible guarantee the safe and stable operation of the system and eliminate the defects.

Dongpo 500kV station；transformer substation;operation mode;station with AC power system

1004-289X(2016)05-0099-03

TM63

B

2016-05-03

陈禹安(1989-)，男，广东佛山人，本科，助理工程师，主要从事500kV变电站运行与维护工作; 金戈(1989-)，男，广东广州人，本科，助理工程师，主要从事500kV变电站继保装置定检与验收工作。