10kV备自投保护调试及原理分析论文_谢丙东

中山市城区电气工程有限公司 广东中山 528400

摘要:目前,随着电力系统的逐步发展,对供电可靠性的要求也越来越高,电力系统提高供电可靠性的方法大致有以下几种:一是采用环网供电,此种方式可使得供电可靠性大大提高,但多级环网对系统稳定不利,在中低压电网中较少采用;另一种提高供电可靠性的方式是采用双电源供电,在中低压电网中较为广泛地选择双电源供电,这是一种当其中一路电源出现故障不能正常供电时自动切换至另一路电源供电的方式。

关键词:10kV;备自投保护调试;原理

引言

随着变电站内电力设备的逐渐增多,对站用电源的可靠性要求越来越高,尤其对于重要的枢纽变电站,站用电源是否正常工作直接关系到站内设备的运行。站用变低压备自投装置能确保任一路站用电源或变压器/母线发生故障时,给变电站内的交直流用电提供安全保障,因此对电力系统的安全可靠运行具有重要意义。在日常运维操作过程中,需要根据一次系统运行方式对备自投设备进行相应投退,并且在变电站主供电源失去后,备自投设备应能够可靠、正确动作。如何有效提升固原电网备自投装置运维水平,成为了急需解决的问题。

1 10kV 备自投原理

备用电源自动投入装置(简称备自投)是当工作电源因故障断开后,能自动而迅速将备用电源投入,保证用电设备不会停电的一种自动装置。,备自投投入条件有3个:①上位机或触摸屏设置备自投程序加用;②10kV母联开关10302在分,若母联10302在合,则备自投流程自动退出;③10kV母线电源点及母联开关状态明确(非不定态);若开关有不定态,且检修标志未置1,则备自投自动退出。

2 10kV备自投异常动作原因分析

尽管在当时运行方式下10kV进线Ⅰ电流值接近零,达到备自投动作的电流定值,但与10kV进线Ⅰ相连接的10kV1M电压正常,正常情况下满足不了动作条件,备自投装置不应动作。通过现场查看图纸和汇控柜的接线后分析如下:当时10kV进线Ⅰ1DL开关送电#1M(有电压、无电流),当在10kV#1PT汇控柜分别断开8D3、8D4、8D6、8D10这些电源时,其中有“刀闸/地刀控制电源8D3”串供给“保护/测量电压重动继电器DSX1”和“计量电压重动继电器/DSX2”的装置电源,导致断开其装置电源后重动继电器动作,造成10kV 1M二次电压失压,10kV#1PT二次电压值为0,满足了备自投动作的条件:Ⅰ母无压(三线电压均小于无压起动定值)、I1无流,Ⅱ母有压启动。于是经Tt3延时后,跳闸接点动作跳开1DL,确认1DL跳开后,且Ⅰ母无压(三线电压均小于无压合闸定值),经Th3延时合上分段开关3DL。事件处理后,10kV进线恢复原来接线方式。#1主变由冷备用转运行操作完毕,10kV母线为分列运行方式。经检查备自投装置发现,由于该站是新投运变电站,10kV负荷很小,造成正常运行方式下电流值较小,两条10kV进线尚达不到备自投检查有电流的定值,定值单的无流定值为0.03In。

3 防范措施

3.1 加强备自投装置验收管理

验收备自投装置时,针对装置功能、二次回路的校验应完整,以保证备自投功能正常实现、逻辑正确,目前,在进行变电站设备改造过程中,由于负荷转移存在困难,通常采用单间隔逐个停电改造的方法。如此一来,对更换后的备自投装置进行调试、试验时,只能保证装置动作逻辑以及备自投装置至线路保护装置之间的二次电缆接线无误,而无法实际带开关进行整组传动试验,出现如前所述事故。解决这一问题,必须熟悉不同备自投装置原理的差别、确保接入断路器操作回路“手跳”或“保护跳”以及“永跳”的正确性、各种闭锁条件接入完备、正确,防止投运后装置不正确动作,造成电网事故。为防止在电压互感器二次电压由于人为原因失去时备自投误动作,加入“有流闭锁”判据,即使电压降低至备自投装置动作值,若进线仍有电流并大于定值时,也能保证备自投可靠不动作。

3.2 其他措施

(1)修改备自投定值。备自投跳主供电源开关时间需与10kV母线元件保护动作时间配合,长于10kV母线元件保护动作时间,以避免10kV母线上所挂元件故障引起备自投装置误动。经分析,该变电站10kV母线元件切除故障最长时间为0.7s,考虑到0.5s的级差,设备自投跳主供电源开关的时间为1.2s。备自投合备用电源开关时间需与跳主供电源时间相配合,考虑到1.0s级差,设定为2.2s;接着更改二次接线,因380V母线无分段开关,故短接分段开关合位。(2)加大对现场检修维护人员及运行值班人员的技术培训。检修维护人员应对备自投原理及动作过程有一定的认知,在进行备自投的检修及功能校验试验时,清楚设备运行的安全风险隐患,采取相应的安全风险预控措施。在电压回路有工作时,应根据实际情况选择是否退出备自投。(3)加强继电保护专业巡视,巡视时重点检查备自投装置充电情况、模拟量、开关量是否正常采集,检查压板投退是否满足当前运行方式。(4)根据现场实际负荷情况整定备自投装置“有流闭锁”定值,防止接入装置的母线电压消失或异常而一次系统正常运行的情况下,备自投装置误动作。

结束语

备自投装置作为电力系统中的第二道防线,在确保电网稳定运行中的作用越来越重要,同时对我们运行人员的技能及理论水平要求亦越来越高。备自投装置作为一种重要的安全自动装置,其运维、检修应区别于常规保护装置。在装置初期验收过程中,应加强相关功能及回路的验收工作,并完善相关闭锁回路,在相关电流、电压回路工作时,应特别注意二次安全措施的执行,防止因人为操作导致装置误动作,确保备自投装置安全、可靠运行。

参考文献

[1]田苑,史开礼,邢涛等.环型电网中备用电源自投系统的实现方案[J].电力系统保护与控制,2010,38(06):67~71.

[2]吴继兵.变电站新型备自投装置的研制[D].华北电力大学,2013.

[3]张文亮.面向农网智能化备用电源自投保护装置设计[D].中南大学,2013.

[4]李明.电网广域备自投保护的研究与应用[D].华南理工大学,2012.

论文作者:谢丙东

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/12

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