备自投带负荷试验方法优化研究

赵梅

摘要：在电网运行中装设备自投装置，是一种对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施，备自投带负荷试验方案是保证备自投正确动作的有效检验措施。传统的备自投带负荷试验以实际模拟线路故障来进行，需断开供电电源侧断路器模拟主供电源进线失压，进而判断备自投动作逻辑是否正确。但传统试验方法对于线路T接或者多级串供等接线方式，会造成非必要用户停电，操作协调工作量大，流程多，人力投入大，且对于涉及重要负荷并网通道时试验实施困难。本研究成果在安全可靠的前提下，仅对备自投试验厂站模拟失压的方式，验证备自投动作逻辑，实现试验流程优化和效率提升。

关键词：备自投;带负荷试验

1、引言

随着电力发展水平的提高，供配电在各个领域也不断向自动化、无人值守、远程控制、不间断供电的目标迈进，各种电源的相互切换，保证电源的不间断供电和供电的高可靠性成了现代配电工程中保护和控制回路的重要部分。装设备自投装置，是一种对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施，备自投带负荷试验方案是保证备自投正确动作的有效检验措施。

传统沿用的备自投带负荷试验为实际模拟线路故障来进行，需人为断开供电电源侧断路器模拟主供电源进线失压，从而使备自投动作倒由备用电源供电，来判断备自投是否动作正确。该种试验方法需要改变电网运行方式，对于线路T接或者多级串供等接线方式，断开供电电源侧会对供电负荷引起较大影响，生产部门内部、客户和电厂之间各协调工作量增大，流转流程增加，人力投入较大，并且对于涉及重要负荷并网通道时试验方案实施较为困难。本课题在安全可靠的前提下，针对备自投带负荷试验过程中的关键节点，进行流程优化和效率提升，从而促进各部门之间的协同合作，加强备自投试验全工作流程连贯性，规避不必要的风险，实现备自投带负荷试验的最大高效化。

2、备自投原理简介

备自投充好电后，母线失压、工作进线无流、备用电源有压，备自投即起动延时;延时（若有加速开入，则不经延时）到后，跳工作进线，同时判断其是否跳开，确证跳开后，合上备用电源开关。

图1进线备自投主接线示意图

图2进线备自投动作逻辑图

以进线备自投为例（见图1、图2），备自投装置充电完成后，当备自投装置检测到母线无压，且工作进线无流，工作进线无压，无其他闭锁条件开入，满足备自投动作逻辑时及时间要求后，备自投装置便执行动作逻辑，跳开主供电源断路器，合上备用电源断路器。

3、备自投带负荷试验的方法及优化

图3 典型厂站运行方式示意图

以典型传统厂站进线备自投试验方案为例（见图3），试验前电网运行方式：C站110kV侧并列运行，进线L-1主供110kV C站、T接并网和串级并网负荷，进线L-2作为备用电源，C站侧C2处热备用状态。

传统备自投试验主要操作步骤如下：

（1）断开T接用户进线断路器;

（2）断开A站侧A1开关;

（3）C站备自投装置动作，断开C1开关，合上C2开关;

（4）A站合上A1开关;

（5）B站断开B1开关;

（6）C站备自投装置动作，断开C2开关，合上C1开关;

（7）T接用户/电厂恢复送电。

传统的备自投试验，存在如下问题：

（1）线路上有T接用户或电厂时，配合停电厂站多，造成非必要停电，降低供电可靠性和客户满意度;

（2）3侧厂站均须操作、至少需6人，操作成本高;

（3）多次調整电网方式，易引发误操作;

（4）备自投试验时间长（约需2个小时）;

（5）电网设备过度操作、增加断路器设备疲劳度。

通过对备自投装置充电、放电及动作逻辑的研究，我们可以采用模拟需开展带负荷试验侧母线失压的方式改进备自投带负荷试验方法，不需实际操作电源侧断路器停电。

采用在备自投试验厂站侧备自投装置上将备自投进线电压PT和母线电压PT二次侧空开断开，模拟主供进线和母线失压，来满足备自投的无压逻辑;通过下发备自投带负荷试验临时定值，调整备自投装置定值中进线无流值，使实际负荷电流满足装置无流判据，来使备自投满足进线无流逻辑。

传统备自投试验方案需各侧均有人到站操作，三侧操作至少需要6人，对于线路有T接其他线路负荷或者电厂的非必要停电厂站也须停电配合，不利于提高电网供电可靠性，增加非必要停电厂站停电时间，操作人员较多，配合操作较为复杂。针对传统备自投试验方案存在多种弊端，通过备自投装置带负荷试验方案的优化，改进备自投带负荷试验方法，将备自投试验全工作流程高度集中于试验侧站内，无需其余厂站配合停电，无需多厂站配合操作，从而实现：

（1）非必要停电时长由2个小时降低为0;

（2）操作人员由6人精简为2人;

（3）断路器操作次数由5次减为0次，提高设备生命周期;

（4）提升电网供电可靠性;

（5）备自投试验时长由2个小时缩短为20分钟;

（6）C站侧备自投试验时，全工作流程高度集中于C站本侧，对侧变电站和并网负荷在试验过程中被完全“隔离”，并网客户、电厂及非试验侧不受任何影响。

4、结语

本文结合备自投装置动作原理，对备自投带负荷试验方法进行探讨，并提出优化措施措施。

该优化方式借助于电网现有资源条件，对于传统的备自投带负荷试验方法的优化。在保证了安全性的同时，又可以验证备自投装置的逻辑功能，使得备自投试验可以更高效的开展实施，具有很强的可实施性，已经在红河局全面推广，已在35kV宝华山变、东风变、旧城变、开远变、弥阳变、玉皇阁变、竹园变的35kV备自投;110kV河湾变110kV备自投;110kV屏边变35kV备自投、10kV备自投等11次备自投带负荷试验中采用并实施，缩短备自投带负荷试验操作时间，大大缩减人力成本，减少不必要厂站的配合停电时间，无需对非备自投带负荷试验厂站设备进行配合操作，减少设备的疲劳度，提升电网供电可靠性，对于备自投带负荷试验具有极强推广意义及价值。

参考文献

[1] 《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》中国电力出版社  2010年

[2] 《ISA-358GA说明书》长园深瑞有限公司