电力系统备自投运行方式探究

2021-07-19卢景田

商品与质量 2021年29期

卢景田

中海沥青股份有限公司山东滨州 256600

备自投系统中有工作电源、备用电源、备自投装置，它的工作原理不是很复杂，接线方式也很多，典型的备自投方式分为内桥接线备自投、内桥接线进线备自投、母线（分段）备自投等[1]。下面就中海沥青股份有限公司两个110kV变电站（海疆站、中沥站）的备自投装置做详细说明。

1 内桥接线方式时，桥开关备自投

（1）闭锁原则。常规运行时，两台主变差动保护、高后备保护动作闭锁高压侧桥开关备自投，此运行方式下，无论哪一主变保护方式，均闭锁备投装置。

图1 海疆站内桥接线桥开关备自投接线图

（2）桥开关备自投原理。常规运行条件：1＃PT和2＃PT均有电压，Ⅰ段、Ⅱ段母线均有电压，113开关在合位，114开关在合位，100开关在分位；启动条件：郭沥线失电，备投装置检测到该线路无电压且无电流，官疆线有电压；启动过程：如果113开关在合位，则延时跳开113开关，确认后合上100开关；如果113开关在分位，则延时合上100开关。如果是手动断开113开关，因为不能满足该线无电压且无电流的条件，备自投装置闭锁不会投入。

2 内桥接线时，进线备自投

（1）闭锁原则。常规运行时，主变差动保护、主变高压侧后备保护动作均不闭锁高压侧进线备自投。此运行方式下，无论哪一主变保护动作，均不闭锁备投装置。

图2 海疆站内桥接线进线备自投接线图

（2）进线备自投原理。常规运行条件：1＃PT和2＃PT均有电压，Ⅰ段、Ⅱ段母线均有电压，113开关在合位，100开关在合位，114开关在分位。启动条件：郭沥线失电，备投装置检测到该线路无电流、Ⅰ段、Ⅱ段母线无电压、官疆线有电压；动作过程：如果113开关在合位，则延时跳开113开关，确认后合上114开关，如果113开关在分位，则延时合上114开关；100开关偷跳造成Ⅱ母线失压时，在官疆线有压的情况下合114开关。

3 母线（分段）备投方式

（1）闭锁原则。正常运行时，主变差动保护、高后备保护动作均不闭锁高压侧备自投。

（2）母线（分段）备自投原理。常规运行条件：1＃PT和2＃PT均有电压，Ⅰ段、Ⅱ段母线均有电压，113开关在合位，114开关在合位，100开关在分位。启动条件：郭化线失电，备投装置检测到该线路无电流、Ⅰ段母线无电压、Ⅱ段母线有电压。启动过程：如果113开关在合位，则延时跳开113开关，确认后合上100开关，如果113开关在分位，则延时合上100开关。

图3 中沥站母线（分段）备自投接线图

4 备自投装置动作原则

备自投装置只能动作一次并有自锁功能，若工作母线发生永久性故障，故障点没有被断路器切除时，第一次备用电源投入，一旦把备用电源投到事故点上，备用电源上的继电保护会动作；如果再次投入，不但不会成功，还会使系统再次受到冲击，造成扩大事故范围的严重后果。

运行中的母线或设备突然失去电压，不管什么原因（包括工作人员的误操作等），备自投都应该动作，且动作前必须进行工作电源无压或者无流检测，防止PT二次断线造成失压误动。母线突然失去电压有以下几个原因：①运行变压器故障，高后备、低后备动作，变压器高低侧断路器跳闸；②运行母线上的馈电线路发生故障；③运行母线短路等；工作电源切除后，延时投入备用电源。一级电力用户的两路电源来自不同的变电站，备用电源和工作电源间可能存在电压差，为防止发生非同期并列，应先切除工作电源后再投入备用电源。如果工作电源没有切除，备用电源有可能投到事故点上。备自投装置应该在100-150ms间切换完成，快切装置在100ms内可完成切换。备用电源投入前，必须延时切断电源，目的是躲过因故障而造成的工作母线电压下降，延时时限应大于最长的外部故障切除时间。另外，备自投时间要以负荷停电时间尽可能短为原则，时间越短，对电动机的自启动越有利。手动断开工作电源或工作母线时，电压互感器熔断，备自投装置不会动作。远程或就地操作合闸后，闭合的操作回路输出接点，会作为备自投设备的输入，使备自投设备充电。保护动作断开断路器时，接点闭合，但不会变位。远程或就地操作分闸后，断路器会断开，接点也会断开，备自投装置会放电，自动退出。