趙通漢

（國網(wǎng)寧夏固原供電公司，寧夏 固原 756000）

0 引 言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，用戶對(duì)電能可靠性的要求也越來越高。備自投裝置就是在電源因系統(tǒng)故障或其他因素?cái)嚅_導(dǎo)致母線失壓后，能迅速將備用電源自動(dòng)投入，最大程度提高供電可靠性，對(duì)于變電站的快速恢復(fù)供電具有關(guān)鍵作用。

110 kV及以下電網(wǎng)接線方式單一，大多數(shù)均采用單母線分段接線方式。由于電源布點(diǎn)數(shù)量不足，因此110 kV及以下電網(wǎng)只能采用環(huán)網(wǎng)布置、開環(huán)運(yùn)行接線方式。如果變電站內(nèi)只裝設(shè)就地備自投裝置，對(duì)于開環(huán)運(yùn)行變電站，正常時(shí)由一條電源進(jìn)線向整條母線供電，另一條進(jìn)線開關(guān)作為備用電源，開關(guān)處于熱備用狀態(tài)。當(dāng)母線失壓時(shí)，備自投會(huì)使工作電源開關(guān)迅速跳開，并將備用電源的開關(guān)合上。

目前，常用的備自投裝置包括就地備自投裝置和區(qū)域備自投裝置[1]。區(qū)域備用電源自投控制系統(tǒng)簡稱區(qū)域備自投，在變電站多級(jí)串供運(yùn)行方式下，當(dāng)合環(huán)運(yùn)行的變電站主供電源跳閘后能夠以預(yù)先整定的動(dòng)作邏輯使失壓變電站快速恢復(fù)供電。區(qū)域備用電源自動(dòng)投入裝置可以實(shí)現(xiàn)串供變電站之間的信息交換，利用專用或復(fù)用通道傳送邏輯信號(hào)，從而使串供變電站在現(xiàn)有的接線方式下實(shí)現(xiàn)變電站間的電源互為備用。完善區(qū)域備自投裝置二次回路時(shí)，需要與不同型號(hào)的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行配合，而不同型號(hào)的繼電保護(hù)裝置原理不同、接線不同，導(dǎo)致區(qū)域備自投裝置二次回路接線無法統(tǒng)一[2]。本文針對(duì)區(qū)域備自投裝置的動(dòng)作原理及運(yùn)行接線過程中存在的問題進(jìn)行了深入探討，提出了解決措施。

1 區(qū)域備自投動(dòng)作原理

以35 kV兩級(jí)串供變電站為例，該系統(tǒng)中線路Ⅰ與線路Ⅲ為主供電源，線路Ⅱ?yàn)槁?lián)絡(luò)線，系統(tǒng)連接方式如圖1所示。

在變電站A、B各配置1臺(tái)區(qū)域備自投裝置，需滿足以下技術(shù)要求。一是實(shí)現(xiàn)站內(nèi)進(jìn)線及分段備自投功能；二是實(shí)現(xiàn)兩站之間的區(qū)域備自投功能；三是兩站之間通過光纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

該供電網(wǎng)絡(luò)中任一斷路器均可作為開環(huán)點(diǎn)，本文對(duì)其中一種運(yùn)行方式進(jìn)行討論，即變電站B合環(huán)運(yùn)行，變電站A主供電源線路運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)線在A站側(cè)熱備。兩側(cè)變電站運(yùn)行方式均滿足區(qū)域備自投充電條件且充電完成后，備自投邏輯才能正確動(dòng)作。A站Ⅰ母、Ⅱ母均三相有壓，線路Ⅱ有壓，1DL、3DL合位，2DL分位。B站Ⅰ母、Ⅱ母均三相有壓，1DL、2DL、3DL合位。當(dāng)“合后位置接入”控制字置1時(shí)，在合位的斷路器“合后位置”開入還應(yīng)為1。上述條件均滿足時(shí)，備自投經(jīng)延時(shí)充電完成。

區(qū)域備自投放電條件包括以下5種：一是參與備自投邏輯的任一斷路器位置異常；二是備自投未跳主供電源時(shí)，主供電源斷路器合后位置由1變?yōu)?；三是“遠(yuǎn)方允許合閘”信號(hào)長時(shí)間有開入；四是光纖通道異常；五是其他需要將備自投閉鎖的情況。

當(dāng)變電站B線路Ⅲ跳閘或其他原因?qū)е卤菊緝啥文妇€同時(shí)失壓時(shí)，區(qū)域備自投啟動(dòng)，并按照預(yù)定邏輯動(dòng)作出口。變電站B經(jīng)整定延時(shí)跟跳一次1DL，確認(rèn)1DL跳開后，向變電站A發(fā)送“遠(yuǎn)方允許合閘”信號(hào)。變電站A收到“遠(yuǎn)方允許合閘”后，且本站兩段母線均滿足有壓，經(jīng)整定延時(shí)合上熱備用的2DL斷路器。為了實(shí)現(xiàn)區(qū)域備自投功能，可以采用專用光纖直連方式或者復(fù)用光纖連接方式。對(duì)于專用光纖，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式。對(duì)于復(fù)用光纖，變電站A、變電站B需安裝區(qū)域備自投裝置、復(fù)用通道接口裝置各1臺(tái)，同時(shí)安裝2臺(tái)復(fù)用接口裝置，以完成兩座變電站通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互[3]。

2 區(qū)域備自投存在的問題及解決措施

2.1 現(xiàn)狀及存在的問題

備自投裝置中需接入開關(guān)量，通過跳閘位置繼電器（TWJ）來判斷斷路器的分合位，通過斷路器合后位置繼電器（HHJ）來判斷斷路器是手動(dòng)分閘還是遙控分閘。繼電保護(hù)裝置一般均配置有HHJ，但部分低壓保護(hù)裝置只將HHJ接點(diǎn)用于內(nèi)部事故總信號(hào)判別，而未將備用接點(diǎn)引出，這就導(dǎo)致備自投裝置無法接入斷路器合后位置，也就無法通過判斷合后位置狀態(tài)實(shí)現(xiàn)手跳閉鎖備自投邏輯功能[4]。

2.2 解決措施

2.2.1 不使用HHJ的解決措施

如果不使用HHJ接點(diǎn)，就需要從外部接入斷路器手跳接點(diǎn)（STJ）接入備自投裝置總閉鎖開入，同時(shí)將裝置內(nèi)部合后位置接入控制字置0。以某站區(qū)域備自投不正確動(dòng)作作為案例，區(qū)域備自投動(dòng)作后，經(jīng)延時(shí)跳開主供電源斷路器，同時(shí)備自投閉鎖放電，導(dǎo)致備自投無法正確合上備用電源。調(diào)取裝置錄波如圖2所示，可以發(fā)現(xiàn)跳電源1的同時(shí)，備自投總閉鎖也有開入。

檢查現(xiàn)場(chǎng)接線，發(fā)現(xiàn)該站保護(hù)裝置無HHJ接點(diǎn)，將備自投跳閘回路接入手跳回路，同時(shí)將操作回路的STJ接點(diǎn)接入備自投總閉鎖開入，其目的是閉鎖線路重合閘、同時(shí)實(shí)現(xiàn)手跳閉鎖備自投，但這樣做無疑是錯(cuò)誤的。針對(duì)該問題，不使用HHJ接點(diǎn)時(shí)，備自投跳主供電源斷路器，應(yīng)接入保護(hù)裝置永跳回路或保護(hù)跳閘回路，同時(shí)使用備自投動(dòng)作接點(diǎn)來閉鎖線路重合閘。

2.2.2 外加HHJ的解決措施

外加HHJ可以簡化區(qū)域備自投二次回路接線，避免出現(xiàn)因二次回路設(shè)計(jì)考慮不足而導(dǎo)致的備自投誤閉鎖等隱患[5]。某型號(hào)保護(hù)裝置操作回路原理：在該裝置操作回路中增加HHJ，以實(shí)現(xiàn)與備自投裝置二次回路的配合。

選取某型號(hào)繼電器作為HHJ繼電器（以下簡稱ZJ），該繼電器為雙線圈、保持型繼電器，動(dòng)作電壓直流220 V，具有多組動(dòng)作接點(diǎn)可供選擇。其接線端子如圖3所示，選取ZJ-2、ZJ-3端子對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)作為斷路器合后位置開出接點(diǎn)HHJ。

在ZJ繼電器接入回路時(shí)，要求手合時(shí)HHJ接點(diǎn)閉合并保持，手跳時(shí)HHJ接點(diǎn)打開。將ZJ繼電器ZJ-1、ZJ-7分別接入上述操作回路的手合、手跳回路端子，ZJ6、ZJ12短接后接入控制電源負(fù)端，同時(shí)將備自投跳、合斷路器接入斷路器手跳、手合回路，即可避免備自投不正確動(dòng)作的情形，如圖4所示。

圖4 外接HHJ繼電器回路接線

3 結(jié) 論

綜上所述，對(duì)兩級(jí)串供變電站區(qū)域備自投裝置原理及動(dòng)作過程進(jìn)行了簡要說明。區(qū)域備自投裝置通道中傳輸開關(guān)量僅為遠(yuǎn)方合閘允許信號(hào)，備自投裝置在遠(yuǎn)方合閘延時(shí)內(nèi)收到此信號(hào)即可合上備用電源，應(yīng)通過光纖傳輸通道采集對(duì)側(cè)變電站相應(yīng)母線電壓作為輔助判據(jù)，從而提高動(dòng)作的可靠性。此外，對(duì)區(qū)域備自投實(shí)際應(yīng)用中合后位置繼電器無法通過現(xiàn)有裝置引入的問題進(jìn)行了分析，并提出了具體的解決措施，避免了因二次回路接線問題導(dǎo)致區(qū)域備自投無法正確動(dòng)作。