（国网湖北省电力公司检修公司1000千伏荆门特高压站 湖北武汉 443002）
摘要：备用电源自投装置在电力系统中，有着非常广泛的应用，如线路备自投、主变备自投等，已经成为电网自动装置中的重要组成部分，对保证用户不间断供电起着重要的作用。本文结合特高压荆门站现场实际及特殊情况对运行方式及备用电源自投装置进行分析，最后通过对于特殊运行情况的分析提出了一些改进的意见。
关键词：特高压；站用电；运行方式；备自投
1 引言
变电站站用电系统，是保障变电站安全、可靠运行的一个重要环节。一旦站用电系统出现问题，将直接或间接地影响变电站安全、可靠运行，严重时会扩大事故范围，导致电网解列等恶性事故。备自投是站用电系统的重要组成部分。备自投装置是当工作电源因故障被断开后，能迅速自动地将备用电源投入工作，使母线不致于停电的一种装置。备自投装置是电力系统中为了提高供电可靠性而装设的自动装置，对提高多电源供电负荷的供电可靠性，保证连续供电有重要作用。随着电网容量的扩大和用电负荷的增加，电力用户对电网运行水平和供电可靠性的要求愈来愈高，这种趋势使得备投装置在电网中的使用数量大量增加。本文结合荆门站的实际情况，对荆门站站用电备自投系统进行了分析，提出了一些想法。
2 站用电系统基本情况
2.1 站用电系统介绍
2.1.1 站用电源介绍
荆门站站用电源采用三回供电（见图1）：
Ⅰ回站用电源为工作电源，引自#1主变；
Ⅱ回站用电源为工作电源，引自#2主变；
Ⅲ回站用电源为备用电源，引自站外电源。
2.1.2 400V系统介绍
站用电系统低压母线由400V #1母线和400V #2母线组成。
站用备用变压器经过两级断路器接入400V #1母线和400V #2母线，正常运行时上级断路器闭合，下级断路器断开，Ⅰ回站用电工作，给400V #1母线供电；Ⅱ回站用电工作，给400V #2母线供电；Ⅲ回站用电冷备用或充电备用，两段工作母线分列运行。
2.2 备自投系统介绍
备投装置就是当某一段工作母线失压时，对应该段工作母线的下级断路器闭合，自动投入备用变压器，实现该段工作母线的连续供电的自动装置。
备自投1作为Ⅲ回站用电源自动投入Ⅰ回站用电源的自动投入装置。当400V #1母线故障时，Ⅰ回站用变零序电流保护带延时工作且闭锁备自投1。
备自投2作为Ⅲ回站用电源自动投入Ⅱ回站用电源的自动投入装置。当400V #2母线故障时，Ⅱ回站用变零序电流保护带延时工作且闭锁备自投2。
3 特殊运行工况下的故障过程分析
以下就两种特殊的工况对站用电保护及备自投系统的动作行为进行分析：（均以备自投1为例）
3.1 工况一
3.1.1 备自投动作前运行方式
Ⅰ回站用电工作，给400V #1母线供电；Ⅲ回站用电冷备用。
Ⅲ回站用电保护区域内存在故障，例如403断路器发生接地故障，再未带电之前，保护无法检测到故障。
3.1.2 备用电源投入过程
在备自投充电完成（10s）之后，如果Ⅰ回站用电发生非母线故障，400V #1母线失压，401断路器无流；
Ⅲ回电源有压起动，经延时后跳开401断路器，确认401断路器跳开后，且400V #1母线无压，经延时合上1100、413断路器。
3.1.3 保护动作过程
403断路器发生永久接地故障，低压侧零序过流保护动作，跳开1100、413、423断路器。
保护动作后故障电流消失。此时备自投充电条件不满足，备自投装置不会动作。
3.1.4 二次装置动作行为过程
备自投装置的设计上保证了备自投装置只能动作一次，401断路器跳开之后充电条件就被破坏。Ⅲ回站用电合于故障跳闸之后，备自投装置不会再次动作，这样的设计是安全的。
3.2 工况二
3.2.1 故障前运行方式
Ⅰ回站用电工作，给400V #1母线供电；经413、423断路器联络，给400V #2母线供电
3.2.2 保护动作过程
Ⅲ回站用变检修后试充电，保护区域内存在故障，例如13B低压侧发生接地故障。此时如果不慎合上1100断路器给Ⅲ回站用变充电（403断路器在试验或检修位置），合于故障后站用变保护动作，跳开413、423断路器，造成400V #2母线（380V/220V工作Ⅱ段）失电。
3.2.3 二次装置动作行为过程
这种工况下出现了Ⅲ回站用电合于故障跳闸之后，事故扩大。
4 备自投改进方案
上面的两种工况，虽然比较特殊，但是确实是荆门站实际中很可能出现的情况，下面就个人提出一些改进方案。
将Ⅲ回站用电源有电的判据改为400V #3母线有电。因为Ⅲ回站用电源有电的判据取自电源线路，Ⅲ回站用变保护动作跳开1100断路器之后，该判据仍然满足。400V #3母线有电的判据取自400V #3母线，Ⅲ回站用变保护动作跳开1100断路器之后，400V #3母线失电，该判据不满足，备自投1不会再次动作。
改动之后，Ⅲ回站用电源无法在冷备用状态由备自投装置自动投入。备自投装置自动合上1100断路器的回路也需要取消。
5 总结
改动方案需要：
a）将=ALA0.TU至备自投的接线改为接入=NE23.TU
b）拆掉备自投装置对1100断路器（=ALA0-QS）的合闸回路
需要拆掉2个回路，重新接入1路电压量。
改动后不能在冷备用时自动投入备用电源，备用电源在正常运行时必须处于热备用状态。
在未进行改造之前，运行维护中需要注意以下事项：
a）禁止投入备自投装置合1100断路器压板51LP7
b）备用站用变保护动作之后，运行人员必须手动退出备自投装置
c）在运行规程中规定Ⅲ回站用变充电前需要将400V母线分段解列。
本文提出的技术改进措施是可靠有效的，按照本文提出的方法逐步对荆门站改造，将会大大提高备自投的可靠性，减少不正确动作，提高供电可靠性，其经济效益和社会效益都是巨大的，具有较广的应用范围和推广价值。
参考文献
[1] 刘振亚.特高压电网,中国经济出版社.
[2]林涛 王林峰.备自投装置的配置及运行情况分析,青岛供电公司调度处
[3] 孙瑾.高压备自投装置动作分析, 秦皇岛发电有限责任公司
[4] 刘晓瑞. 1000KV变电站站用电设计,中南电力设计院
论文作者:刘志军,汪杨凯
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/19
标签：母线论文; 断路器论文; 装置论文; 荆门论文; 动作论文; 故障论文; 工作论文; 《电力设备》2016年第23期论文;