1、 引言
備用電源自動(dòng)投入和(hé)備用設備自動投入,在現場(chǎng)一般簡稱“備自(zì)投“。備自投能夠(gòu)提高電網正常運行時的供(gòng)電能力,減少重(chóng)載線路的負何,限製短路(lù)電流,提高供電可靠(kào)性和連續性,隨著電力係統的發展,備用電源自投裝置的作用(yòng)和(hé)地位越來越來重要。對該裝置(zhì)測試必須做到可靠、**,消除其中存在的**隱患。本文在此針對(duì)備用電源自投裝置的測試存在困難及缺陷進行分析後(hòu),提出一可以測試該裝置(zhì)儀器,望為對存在**隱(yǐn)患有所作為。
2、 複雜接線與複雜邏輯方(fāng)式
①複雜接線:備用電源自投裝置由(yóu)於要麵對係統運行方式的多種變化,造成備用電源自投裝置邏輯關係複雜,接線(xiàn)方式也複雜。就(jiù)邏輯(jí)關係的複雜性在如深圳地區電網(wǎng)高達70餘鍾組合方式。如:降壓變電站(zhàn)的典型接線是2條(tiáo)進線、2台主變分裂運行或一運(yùn)行一備用,但變電站接線種類繁多。又如:有3台或更多主變(biàn),高壓(yā)進線可能有3條或更多;高壓側雙母接線;高壓側擴大內橋接線;低壓側分段開(kāi)關(guān)兼做旁路開關等。複雜的接線帶來了多種複雜的備自投方式,這就要求(qiú)各自(zì)投裝置能自動識別係統運行方式,自動選擇相應的備自(zì)投(tóu)方案(àn)。
②備自投的邏輯:a.備自(zì)投充電(diàn)。當工作電(diàn)源運行在正常(cháng)供電狀態、備用電源工作在熱備用狀態(明備用(yòng)),或兩者均在正(zhèng)常供電狀態(暗備用)時(shí),備自投裝置根據所采集的電壓、電流及開關位置信號來判斷一次設備(bèi)是否處於這一狀(zhuàng)態,經過10s~15s延時後,完成(chéng)充電過程。b.備自投放電。當備自投退出運行,工作斷路器(qì)由人為操(cāo)作跳開,備用斷路器不在備用狀態,斷路器拒跳、拒合,備用對象故障等不允許備自投動作的情況(kuàng)下,將備自投放電,使其行為終止。c.備自投充電後,滿足其(qí)啟動條件,經或不經延時執行其跳閘邏輯(jí)(可能斷路器已跳開),跳閘對象可能有多個(gè)。d.備自投執行完跳閘邏輯後,滿(mǎn)足其合閘條件,經或不經延時執行其合閘邏輯,合閘對象也可能有多個。
3、電(diàn)源備自投其它方麵問題
①斷路器拒動檢查(chá)和自動(遠方(fāng)手動)複歸問題:斷路器拒動是(shì)指備自(zì)投動作邏輯正確,但由於斷路器原因(yīn)斷路器(qì)未動(dòng)作,主供電源斷路(lù)器未斷開或備用(yòng)電源斷路器未合上,使(shǐ)備用電源裝置處於等待狀態。有兩種處理辦法:一是保(bǎo)持跳合閘脈衝,裝置不複歸,直到斷路器動(dòng)作或(huò)人員幹預整組複位進行重啟動;二是裝置從發(fā)出(chū)跳合閘脈衝後計時一定時間內如果斷路器不動(dòng)則收回跳合閘脈衝並同時發出信號。筆者曾遇到一種情況:某廠生產的備自投裝置在主供電源斷路器跳開後,備用電源(yuán)斷路器拒動,從而使備(bèi)自投裝置程序(xù)進入等待合(hé)閘的死循環,不能收回跳主供電源斷路器的跳閘令,造(zào)成主供電源不能恢複和跳(tiào)閘線圈燒毀。一(yī)般來說,斷(duàn)路器操作回路中有跳閘自保持繼電器,備自投動作跳閘(zhá)後隻要輸出跳(tiào)閘脈衝200 ms就可以啟動該繼電器。後要求廠家對備自投邏(luó)輯進行完善:發出(chū)主供電源跳(tiào)閘令200 ms後及時收回,備用電源斷路器合閘失敗後,應具備斷路器拒動(dòng)告警、備自投裝置自動複歸和遠方手動複歸功能(néng)。
②斷(duàn)路器偷跳(tiào)的處理問題:對母線無PT的變電站,啟動備自投有兩種(zhǒng)辦法:利用進線PT三相電壓分別經進線斷(duàn)路(lù)器位置觸點串連後代替母線(xiàn)PT電壓接入和利用(yòng)斷路器位(wèi)置啟動備自投。筆者不(bú)建議采用斷路器位置啟動的方式,該方式受(shòu)直流電源的影響並且(qiě)單一的斷路器輔助觸點相對可靠性較差,容易(yì)因振動等造成備自投誤動(dòng)作。
③合閘過程中投入(rù)母聯保護問題:對(duì)單母線分段接線進線保護,一般短(duǎn)延時跳分段開關,長延時跳進線開關。備用電源投到故障母線上時,必須快速(sù)切除故(gù)障段母線,減小短路衝擊和防止保護越級造成兩段母(mǔ)線停電。為此有的廠(chǎng)家生產的備自投裝置在合閘過程前中就將母聯開關速斷保護短時投入,這樣當備用電源投到故障母線速斷保護時就(jiù)會快速切(qiē)除。這種設計相當於母聯保護雙重化,對防(fáng)止事故擴大有積極作(zuò)用(yòng),但備自投必須引入(rù)母聯電(diàn)流,其接線和(hé)邏輯複雜(zá),實際運行動作表明該方式的相對可(kě)靠性差。我們(men)認為,如果站內(nèi)可以利用母線保護或(huò)母線後備保護(如主變複合電壓閉鎖過流等)出口(kǒu)觸點閉鎖備自(zì)投,則不必增設母聯速斷;如果不便利用母線保護或(huò)母(mǔ)線後備保護(如主變(biàn)複合電壓(yā)閉鎖(suǒ)過(guò)流等)出口觸點閉鎖備自投,則必須考慮合閘過程中投入母聯保(bǎo)護來避免事故(gù)擴大。
④絕緣油介(jiè)電強度測試儀必要性的PT斷線監視功能:備(bèi)用電源的線路(lù)PT斷線或保險(xiǎn)熔斷將使(shǐ)檢有壓條件為假,造成備自投啟(qǐ)動後自投失敗。因此,備用電源線路(lù)PT斷線監視功能十分重要。原理上發生三相PT斷線或隻裝設單相(xiàng)PT時,斷線與對側停電(diàn)隻(zhī)依靠檢(jiǎn)驗電壓是不能區分的,所以應同(tóng)時監視PT二次回路的(de)空氣開關(guān)輔助觸點,但從根本上來講應加強PT二次回路的可靠性(xìng)。
⑤多(duō)級備自投的配合問題:當係統中存在多級備自(zì)投時,應考慮各級備自投間的關(guān)係。原則上高電壓等級、高可靠性(xìng)、影響麵大的備自投先動作,低電壓等級的、低可靠性、影響麵小的備自投按躲過上級備自投整定。但(dàn)是,低電壓等級(jí)線路事故率高,在可靠性要求很高的情況下,為了(le)縮短延時,筆者主張各備(bèi)自投可以同時動作,並且(qiě)從運行方式上考慮避免多(duō)級備自投順序(xù)自投。
⑥目前采用的微機型備用電源自(zì)投(tóu)裝置,在110kV電壓等級係統變電(diàn)站廣泛使用,在110kV電壓等級係統變電站的母線大部分沒有安裝母線差動(dòng)保(bǎo)護,無母差保護(hù)動作後開入閉鎖備自投,此時是無法判別是線路故障還是母線故障造成的母線失(shī)電。這樣,在母線及其相連設備(如電壓互感器)故障造成母線失電(diàn)時,備用電(diàn)源(yuán)自投裝置會動作,將備(bèi)用電源自動投入,對故(gù)障母線再次衝(chōng)擊,擴大故障(zhàng)。例如:某110kV變電站(zhàn)因110kV母線電壓互感器因過(guò)電壓造成電壓互感器發熱損(sǔn)壞而引起主供電源跳閘,備用電源自投裝置動作,將備用電源自動投入,引起電壓互(hù)感器(qì)爆炸,擴大(dà)事故。
4、備(bèi)自投裝置驗收及定檢中存在的問題
按照(zhào)繼電(diàn)保護技術(shù)監督的要(yào)求,新投產的備自投裝置以及備自投裝置的定期檢驗,必須經帶開(kāi)關傳動試驗合格,以確保(bǎo)裝置的可(kě)靠性(xìng)和外(wài)部回路的正確性。從而確保在工作電源或設備因故(gù)障等原因斷開以後,裝置能夠正確動作,保證供電。 同時,按照繼電保護(hù)試驗的慣例,在(zài)做(zuò)開關傳動試(shì)驗前,先要進行模擬試驗(yàn),確保裝置本(běn)身(shēn)可靠以提高試驗效率,同時還(hái)可以減少開關(guān)動作次數,以有利於一(yī)次設備的**運行。 在變電站分(fèn)期建設而一次接線不完全和投產後開關正常運行狀態下的定期檢驗,矛盾更(gèng)為突出,根本無法進行傳動(dòng)試驗。在實際現場,並沒有合適的模(mó)擬試驗(yàn)手段和設備。備自投裝置的邏(luó)輯及其回路的可靠性、正確性(xìng)無法保證。
5、綜合分析
在電力生產和供應過程中,為確保供電(diàn)可靠性,*大限度減(jiǎn)少對用(yòng)戶停電,變電站和重要用戶一般采用雙電源或多(duō)電源互為備用供(gòng)電方式,備用(yòng)電源自動投入裝置是實現此功(gōng)能(néng)的智能控製設備,其**可靠(kào)運行是保證電源備投成(chéng)功的關鍵。
由於上述各方麵問題及缺陷的存在,導致 備(bèi)自投裝置拒(jù)動和誤動而造成的停(tíng)電事故在電力係統(tǒng)停電事故中仍然占相當的比例,因為采用絕緣油(yóu)介電強度測試儀必要(yào)性關聯複雜,運行方(fāng)式多變,備自投裝置的(de)現場(chǎng)實際模擬試驗因需(xū)要改變(biàn)供電方式或停電而無法進行。整組傳動實驗環(huán)節(jiē)多,接線複雜而費時費(fèi)力(lì),且容易出錯,因此判定和驗證備自投裝置能否正(zhèng)常(cháng)動作,是一項非常繁瑣和困難的工作。備(bèi)自投測試儀,很好地解決了備自投裝置現(xiàn)場檢驗(yàn)的難題,填補(bǔ)了備(bèi)自投裝(zhuāng)置校(xiào)驗儀器的國內空白,也極大地方便了設備調試人員的現場工作。
絕緣油介(jiè)電強度測試儀必(bì)要性能(néng)夠根據變(biàn)電站和(hé)供電係統各類備投回路的一次接線,提供(gòng)和顯(xiǎn)示(shì)各(gè)種方式(shì)下的線路和開關的電氣與位置(zhì)信號,模擬在各種(zhǒng)運(yùn)行方式下的異常(cháng)情(qíng)況,為裝置長期運(yùn)行維護管理提供依據。