110kV内桥式变电站智能化改造的关键技术分析论文_王晓璞

110kV内桥式变电站智能化改造的关键技术分析论文_王晓璞

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摘要:电力行业的快速发展带动我国各行业发展迅速。目前我国正在大力建设智能电网,以满足电力市场的快速发展需求。在智能电网的建设过程中,智能变电站是最主要的组成部分,它是整个智能电网的“连接桥梁”。110kV内桥式变电站是一种特殊接线方式的变电站,其继电保护配置较为复杂,对其进行智能化改造时会遇到各种技术难题。

关键词:110kV内桥式变电站;智能化改造的关键技术

引言

我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,对于电力的需求与日俱增。内桥接线方式结构简单,使用的断路器较少、投资少、供电可靠性高,在35 kV,110 kV终端变电站中得到了广泛应用。

1内桥变电站典型继电保护配置

目前,某地区典型的110 kV内桥接线变电站继电保护配置有以下几种:(1) 110 kV进线均不配置专门的线路保护,线路故障时由对侧变电站的110 kV线路保护动作;(2) 变压器主保护为差动(比率差动和差动速断)和非电量保护,动作后均跳主变三侧断路器;(3) 主变110 kV侧安装复合电压闭锁过流保护作为高后备保护,动作后跳主变三侧断路器;(4) 主变10 kV侧安装复合电压闭锁过流保护作为低后备保护,动作后第1时限跳低压侧10 kV母分断路器,第2时限跳主变10 kV断路器。 此外,内桥接线的终端变电站为提高供电可靠性还配置有备用电源自动投入装置(简称“备自投”),110 kV侧的备自投根据运行方式有2种模式,分别为进线备自投方式和母分备自投方式。主变差动保护、高后备保护、非电量保护动作后闭锁110 kV母分备自投,不闭锁进线备自投。

2扩大内桥接线的特点

(1)扩大内桥接线适用于架空进线线路较长的情况,因线路上故障机率较高,系统侧线路保护动作跳闸,容易造成供电线路失压。因为具备两条供电线路,一般一条线路主供、一条线路热备用,所以在主供进线故障失压的情况下,备自投装置动作跳开主供进线断路器,再合上备用进线断路器,即可完成负荷的电源自动切换。整个过程不需要退出主变,各主变及低压侧的运行状态不改变。保证了对外供电的连续性,这对部分重要的供电对象具有重大的意义。(2)某些站为终端变电站,可实现灵活多样的运行方式和备用电源自投方式,且二次设备的配置也较为简单,扩大内桥备自投装置仅需一台。

3110kV安陆变智能化改造的关键技术

3.1防止运行方式改变时主变差动保护误动作

查看110kV安陆变110kV间隔一次接线图,发现安#1主变有以下三种运行方式:(1)通过安01开关单独带着运行;(2)通过安03开关单独带着运行;(3)通过安01、03开关共同带着运行。不同的运行方式导致一次潮流不同,对应的二次电流也会发生变化。根据继电保护知识,主变保护的差流等于主变各侧电流互感器CT二次电流的矢量和。如果选择CT错误,或CT极性错误,就会发生因运行方式改变而导致主变差动保护误动作的事故。因此,要正确选择CT,正确使用CT极性。以下分两种情况进行讨论。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1)110kV内桥安03开关两侧均有CT时,为了让安#1主变和安#2主变保护不会出现保护死区,应该将安01开关CT和安03开关右侧(靠安#2主变侧)CT二次电流通过虚端子连接拉入安#1主变保护装置,且安03CT以从右流向左为+极性;将安02开关CT和安03开关左侧(靠安#1主变侧)CT二次电流通过虚端子连接拉入安#2主变保护装置,且安03CT以从左流向右为+极性。2)110kV内桥安03开关两侧均无CT时,应该将安#1主变高压侧CT二次电流拉入安#1主变保护装置,将安#2主变高压侧CT二次电流拉入安#2主变保护装置。

3.2保护压板配置

常规备自投装置的保护功能投退为“软硬结合”方式,即软压板与硬压板构成串联关系,硬压板分为功能压板与出口压板两类,具备备自投方式切换、跳合闸出口投退、联切及减载出口控制等功能。而智能备自投装置只保留了远方控制、置检修状态两个硬压板,其余功能压板和检修压板都只具备软压板,并在后台机人机界面中设置备自投装置软压板分图,可实现在后台机直接控制软压板投退,从而更改备自投运行方式和过负荷联切线路出口。

3.3合理选择单向母分备自投的实现方式

母分备自投有2种互投方式,若只需要其中1种投入方式时,不同的装置实现方法也不一样,主要有以下3种实现方法。(1) 部分装置如RCS-9651C型,2种母分备自投均设有独立的闭锁压板,只需在保护屏上将该方式闭锁压板投入即可。(2) 部分装置如RCS-9652型,2种母分备自投合用1个闭锁压板,投入该压板将造成这2种母分备自投均闭锁,故只能采用修改装置定值控制字的方式。(3) 通过取下保护屏上跳2DL的出口压板实现上述功能。110 kVⅡ母故障时,对侧保护动作后本站母分备自投动作去跳开2DL,但由于出口压板已取下,2DL无法跳开,备自投放电结束,也就不会去合3DL。第1种和第3种方法均可以通过运行操作来实现,方便快捷;第2种修改定值的方法相对繁琐一点,但总体来说在该检修工作期间3种方法都可以考虑采用

3.4防止110kV备自投保护误动作

安装备自投保护装置是为了防止电网失去稳定性和避免发生全站停电事故。如果正确使用,既有利于电网的安全稳定运行,减少工农业生产损失,提高经济效益,同时也使调度和变电运维人员减轻了劳动强度。但一旦出现误动作,自投到故障设备上,将会对一次设备如开关、变压器等带来二次冲击的损害。故备自投保护装置动作的正确性显得尤为重要。为了防止110kV备自投保护装置误动作,考虑到了各种闭锁条件,并通过虚端子连接完善二次回路。闭锁条件主要有:(1)安01开关手分;(2)安02开关手分;(3)安03开关手分;(4)安#1主变A套保护动作;(5)安#1主变B套保护动作;(6)安#2主变A套保护动作;(7)安#2主变B套保护动作;(8)安#1主变本体重瓦斯动作;(9)安#1主变调压重瓦斯动作;(10)安#2主变本体重瓦斯动作;(11)安#2主变调压重瓦斯动作。一旦出现以上任意一种情况,110kV备自投保护装置就会立即放电,即使出现110kV母线失压,也不会误动作。

3.5内桥备自投动作方式

除正常动作逻辑外,内桥备自投运行中还需与变压器保护配合,达到隔离故障与减少负荷损失的目的。实际动作过程中,为防止因内桥备自投动作而错误地将故障变压器重新投入电力系统,扩大故障范围,当变压器主保护、高后备保护或非电量保护动作时,向内桥备自投装置发闭锁信号,闭锁备自投。其中,主保护和高后备保护的闭锁信号来自保护装置,非电量保护闭锁信号来自主变本体智能终端,闭锁信号都通过光纤和过程层交换机以“网采”方式传输给内桥备自投装置。

结语

本次110kV变智能化改造过程中遇到的关键性技术问题将为以后其它变电站智能化改造提供参考,避免出现调试质量不过关或增加调试周期。

参考文献

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[4]程方,田中强,宋坤,等.备用电源自动投入装置在电力系统中的应用分析[J].山东电力技术,2016,43(223):48-55.

论文作者:王晓璞

论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/5

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