中国航空规划设计研究总院有限公司 100120
摘 要：对存在30度相位差的双电源变电站运行方式的切换及防误闭锁技术的应用，目前单母线分段供电的一次系统，运行方式的切换主要采用两种方式实现：一是采用微机型备自投装置通过内置的判定条件遥控两条进线及母联断路器分合闸；二是由中控室值班人员通过SCADA系统人为判条件遥控两条进线及母联断路器分合闸。但无论哪种运行操作方式，都必须严禁且防止两条线路的合环操作，因此，选择设置高效且安全可靠并适合用电客户需求的双电源切换操作方式及防误闭锁，成为保障整个供用电系统及用户变电站安全运行的关键。
关键词：30度相位差、双电源、五防闭锁、防误闭锁
目前，四川省成都成科公司35/10kV总变电站两路35kV进线分别取自110kV万和站35kV出线间隔和220kV团结站35kV出线间隔，两座变电站的主变35KV侧接线组别一个为星型接线，一个为三角型接线，两种接线方式相位角相差30度，不符合并列条件，不能形成电磁环网，任何运行式下必须开环运行。依据供电公司调度规程，必须在用户站设置防误闭锁防止两路电源在35KV侧和10kV侧合环。
一、采用备用电源自动投入装置实现30度相位差双电源切换的防误闭锁
1、采用备用电源自动投入装置的双电源切换策略及防误闭锁研究
备用电源自动投入装置的原理就是当系统主供电源不论因何原因消失时，由备自投装置自动判定切换条件并动作出口于两条进线及分段断路器（前置条件是：分段及备用电源开关必须一个在合闸位置一个在热备状态），实现主供与备用电源的快速切换。
2、具体实现方案及功能设置要求:
在35kV配电系统设置备自投装置，备自投装置至主供电源柜、备用电源柜、母线分段柜加装电流、电压采样及二次控制回路连接线。备自投装置的选用原则按动作逻辑或控制条件分为二类：第一类是备自投充电和启动条件，其中设置充电条件是为防止备投合闸在故障上造成开关跳跃和扩大事故，一般充电条件应包含：①备自投保护投入；②主供电源侧进线断路器在合位；③主供电源侧线电压大于70V；④备用电源侧进线断路器在分位；⑤备用侧线电压大于70V；具备以上条件经延时一定时间后备自投充电完成。设置充电时间首先可以躲避故障造成的系统电压波动并充分考虑系统有恢复到故障前稳定状态的可能性，其次是为躲过对侧站出线间隔保护的最后一段延时重合闸及其最长动作周期。备自投一旦充电完成，当主供电源失压、无流且备用电源线电压大于70V，备自投将直接动作出口。第二类是备自投的闭锁条件，应包含但不限于：①手动断开主供电源进线断路器，备自投不应动作；应设计手分继电器或手分开关触点闭锁备自投动作。②为防止备自投合闸在故障上，内部故障或保护动作时应立即闭锁备自投，设计应考虑备用电源进线开关相邻的元件保护出口触点闭锁备自投装置。③采取人工操作切换电源时备自投应退出或停运。
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3、采用备自投自动切换运行方式及防误闭锁的应用价值
由于备自投装置采用的是微电脑处理器加逻辑条件判定电路而实现的双电源自动切换方式，装置动作采用先分后合的原则去执行两路进线及分段断路器按逻辑分合闸，避免了30度相位差双电源合环操作，在外部逻辑条件输入正确且装置本身稳定可靠的运行工况下，能够快速的判定条件并实现双电源自动切换，减少了变配电运行人员倒电操作的工作强度，缩短了故障停电的时间，提高了供电的可靠性。
二、运行人员通过SCADA系统远程操作实现30度相位差双电源切换的防误闭锁
1、采用人工方式通过SCADA系统进行双电源切换策略及防误闭锁研究
随着SCADA（数据采集与监视控制系统）系统的高速发展，防止电气误操作的“五防”闭锁技术获得了同步的提升，针对30度相位差的双电源切换控制通过变配电运行人员人为判定切换条件，使用SCADA系统远程操作两条进线及分段断路器分合闸，其必备的“五防”闭锁系统如何进行配置，已成为整个操作过程的安全核心。
2、具体实现方案及功能设置要求：
目前的“五防”闭锁系统已由当初单一的“机械闭锁”“电气闭锁”发展为“微机五防闭锁”，其技术的先进度往往代表着技术的安全性和可靠度，闭锁方式的叠加使用设置，虽然增加了人工的操作步骤和操作时间，但也使整个操作过程变得更安全、更可靠。
针对30度相位差的双电源切换操作存在的各类安全风险，成都成科公司通过与设计院和成都市供电调度部门沟通，在变电站原有的SCADA系统及微机“五防”闭锁系统的基础上，新增35kV两路进线及分段断路器、10kV两路进线及分段断路器闭锁系统，闭锁涉及到的开关设备分别设置：“机械闭锁”“电气闭锁”及“微机五防闭锁”等闭锁系统，其中：①机械闭锁为：三台断路器柜（两台进线及分段柜）手车进出位设置三投二机械锁，三把锁只有两把钥匙，任何时间三台断路器手车只有两个能摇到工作位，实现对手车位置的闭锁；②电气闭锁为：（两台进线及分段柜）的断路器控制回路通过控制电缆直接设置三投二电气接点闭锁，即其他两台断路器的动断触点串接入第三台断路器的控制回路，形成对第三台断路器合闸回路的闭锁；③微机“五防”闭锁为：（两台进线及分段柜）电气控制回路设置三投二微机五防电编码锁及机械编码锁，整个微机“五防”系统通常由模拟屏、电脑钥匙、防误控制器、电编码锁、机械编码锁等部分组成。防误控制器安装在模拟屏上，内装三台断路器设备的五防闭锁逻辑；电编码锁串联到电气设备的操作回路中；机械编码锁安装在手动操动机构上，防止对手动机构的随意操作。
执行双电源切换操作时，先在模拟屏上进行模拟预演，预演过程中控制器对模拟操作进行五防逻辑判断，符合逻辑的预演进行记录，不符合逻辑的预演则有错误提示或灯光报警。所有操作都预演成功后，模拟屏根据预演顺序生成可执行的操作票，并将操作票传入电脑钥匙中。 操作人员根据电脑钥匙保存的操作序列，对设备进行逐个的解锁操作。
电脑钥匙执行每项操作时，先采集编码锁的编码，判断是否与操作对象对应的编码锁一致，若一致则电脑钥匙的内部机构允许对编码锁解锁操作，否则电脑钥匙无法对编码锁进行解锁操作并有报警提示。 操作结束后，电脑钥匙将操作记录回传到模拟屏。
3、运行人员通过SCADA系统切换运行方式及防误闭锁的应用价值
通过以上三大种类“五防”闭锁的层层把控，各种闭锁方式之间相辅相成，共同构建出严密的闭锁网络，结合修编变电站运行规程、调控操作管理规定以及事故处理预案等管理手段，使30度相位差的双电源切换操作更加安全可靠，有效的避免了人为操作的不安全因素，大大降低了各类安全风险和隐患。
结束语:
通过对30度相位差的双电源变电站运行方式的切换及防误闭锁技术的研究与应用，全面且系统性的比较了采用备自投装置实现30度相位差双电源自动切换及闭锁技术应用和人工通过SCADA系统远程操作30度相位差双电源切换及防误闭锁技术应用的优缺点，对两种切换方式及闭锁技术的可靠性、安全性、切换操作时间、劳动强度以及工作效能等综合技术经济性能进行了定向的分析，有助于存在30度相位差的双电源改造、新建和扩建等项目作为技术参考方案。同时，该类技术通过供电主管部门的高度认可，具有一定的通用性和推广价值，对所有进线存在相差的变电站均可实施。
参考文献:
[1]胡海琴 罗志丰 黄守华 汪柏胜,双电源30度相位差的电网运行方式优化及防误闭锁技术的研究及应用[J].万方数据.2017
[2] Q/GD001 1176.15-2007，广东电网公司防止电气误操作闭锁装置技术规范[S].?
论文作者:李云
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/3
标签：操作论文; 相位差论文; 断路器论文; 双电源论文; 系统论文; 方式论文; 电源论文; 《防护工程》2019年15期论文;