备用电源自投装置在变电站的应用

备用电源自投装置在变电站的应用

(国网山东省电力公司青岛供电公司266000)

摘要:备自投(ATS)备自投装置由于接线简单,经济和成功率较高等因素,因而备自投装置在电力系统广泛被使用。对于终端变电站而言,一般进线电源为两路,不再设线路保护,往往采用进线备自投配置方式。本文主要对青岛地区降压变电站中常用的备自投装置进行研究。

0引言

备自投(ATS)是备用电源自动投入装置(ATS)和备用设备自动投入装置的简称,是一种电网安全稳定控制装置,因其具有接线简单,经济和成功率较高等特点,在电网中使用广泛。备自投可以分为:进线备自投、桥(分段)备自投与变压器备自投三种。

1备自投装置基本原理

进线备自投(方式1):#1进线运行,#2进线备用,即1DL、3DL在合位,2DL在分位。当#1进线电源因故障或其他原因被断开后,#2进线备用电源应能自动投入,且只允许动作一次。线路备投(方式2):方式2过程同方式1,#2线路运行,1#线路备用。进线备自投方式适用于内桥接线如图1所示,进线线路长,易发生故障或时常停电检修的情况。

图1降压变电站常用的内桥接线方式

分段(桥)开关备自投(方式3、方式4):当两段母线分列运行时,装置选择分段(桥)开关自投方案,如图1所示。Ⅰ、Ⅱ母互为暗备用,即3DL备用1DL和2DL分段(桥)。方式3:Ⅰ母无压起动(三相电压均小于无压起动定值)、#1进线无流,Ⅱ母有压则经延时后跳开1DL。确认1DL跳开后满足延时,且Ⅰ母无压(三相电压均小于无压合闸定值)或满足同期合上3DL。方式4:Ⅱ母无压起动、#2进线无流,Ⅰ母有压则经Tt2延时后跳开2DL。确认1DL跳开后满足延时,且Ⅱ母无压或满足同期条件合上3DL。方式3、4动作时应满足同期条件,否则分段(桥)开关3DL合闸后,易产生较大环流(电磁环流),影响电网稳定。开关备自投主要应用于终端变电站单母线分段的场合,如主变负荷侧的分段备自投和电源侧的桥备自投。

2备自投装置的动作基本要求

为了更好地发挥作用,在电网运行中的备自投装置中应满足如下基本要求:

(1)在备自投装置确认工作电源断开后,备用电源才允许投入。(2)为了躲过工作母线引出线故障造成的母线电压降低,备自投装置必须经延时保护功能,其延时时限应大于最长的外部故障切除时间,经延时时间后再跳开工作电源开关。(3)备自投装置应具有自动闭锁的功能。其目的是防止备自投装置将备用电源投入到故障设备,扩大设备故障范围。如母差、设备失灵动作时,保护发送闭锁信号至备自投装置。(4)备自投装置应具有手动就地或者遥控操作工作电源开关的闭锁功能。(5)当备自投装置检测到备用电源无电压时,其逻辑功能不会动作。(6)为了防止电压互感器由于二次回路断线造成备自投误动作,在工作母线无压后备自投装置通过接入电流互感器的信号,检查工作电源无电流,才能起动备自投。(7)在备自投装置正常充电后,只允许其动作一次。(8)备自投装置需要满足电力系统的同期功能要求。

3特殊情况下备自投设置分析

小火电、光伏或风电并网等小电源存直接影响到备自投装置的正确动作性。以110kV终端变电站为例,在一些变电站有35kV或10kV线路有当地小电源并网,当变电站进线电源故障跳闸后,因小电源存在会向系统反送电,此时110kV母线将通过主变反送电会有电压,备自投判别母线无压的定值一般整定为0.3Ue对备自投而言由于此时母线电压高于整定值,而认为母线没有失压,备自投从而不启动。

对于和小电源的有联络的变电站应装设低频、低压解裂装置,同时联络线应接入低频、低压解裂装置。一旦主进电源跳闸,当地方电厂向系统反送电时,势必会造成地方电厂孤网运行,此时频率将会降低,低频、低压解列装置动作切除联络线。若主进电源对端重合闸重合不成功(未动作),备自投会启动,确保变电站连续供电。

母线上有电容器时应设备联切功能。备自投跳故障进线的延时一般长于母线上电容器失压保护的动作延时,即备自投合备用电源,母线重新上电时,该母线上的电容器已切除。但备自投加速动作时,备自投将不经延时直接跳故障进线,此时备自投应联切电容器。

4总结

备自投因其接线简单、动作可靠性高而广泛在系统中应用,只有加强分析,解决实际问题,才能更好地发挥作用。

参考文献

[1]刘汉国.母联分段备自投装置在变电站的应用研究[D].华南理工大学,2017.

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