1、1220kV 备用电源自动投入装置在 500kV 莞城站的应用摘要:对 500kV 莞城站投入使用 220kV 备用电源自动投入的设计思路、现场配置以及动作闭锁条件进行了分析，并且针对 220kV 备自投装置与线路保护、母差保护之间配合有可能出现的保护配置问题进行分析。关键词：备用电源自动投入装置；配置；配合 中图分类号：TM421 文献标识码：A 随着国民经济的迅速发展,广东电网的供电负荷快速增长。为了满足供电的需求,在网架结构不够合理的情况下,大量的电厂、500kV 变电站及线路、220kV 变电站及线路相继投产,一些网点的电气负荷量集中，造成不少 500kV 变电站的 220kV 母线短
2、路电流超标。500kV 变电站供电的一些220kV 输电线路经常处于满载甚至过载状态，相应的 220kV 母线开关遮断容量,如控制不当,会危害开关设备和电网的安全运行。 500kV 变电站的 220kV 母线分裂运行,短路电流得到了控制,也解决了局部电网正常情况下线路重载问题和 N-1 故障情况下相应输电线路严重过载问题,提高了供电能力。但由于分裂运行，会降低供电可靠性。而220kV 备用电源自动投入装置的出现，恰好能很好地解决这个问题。 1. 备用电源自投逻辑 1.1 充电条件 （1）至少有两个备投开关处于分位或投入检修压板。 2（2）至少有一个备投开关处于分位且未投入检修压板，且此开关两侧
3、母线均有压，且此开关的备投优先级不为 0。 （3）未检修的所有母线均无电气量异常 条件(1)、 （2） 、 （3）全满足且持续时间 Tc，则判为正常运行方式。否则装置报方式不匹配。 1.2 启动条件 （1）任一台主变开关状态发生变位（由投运变为停运） （2）该主变没有电气量异常和 HWJ 异常 （3）该主变检修压板退出 （4）该主变有功功率小于 Pty （5）未检修的所有母线均无电气量异常 条件（1）-（5）全满足且持续时间 Tq 则认为该主变跳闸，装置启动。 1.3 闭锁条件 （）外部闭锁信号。母差保护动作或开关失灵保护动作，闭锁同一电压等级的母线或出线开关检无压自投装置的自投功能，并须等到
4、手动复归信号后，装置自投功能才重新开放。母联或等待自投的线路开关检修时，装置具有检修闭锁功能，但仅闭锁正在检修开关的自投功能。设人工闭锁总压板闭锁整套装置出口，拉开总压板时闭锁装置，合上总压板解除闭锁后经短暂延时，功能开放。手跳闭锁信号，即当手跳某一开关，会导致母线失压，另一开关自投的，则手跳开关的同时闭锁会自投的开关的自投功能。 32220kV 备用电源自动投入的配置 莞城备用电源自动投入装置适用于 500KV 变电站 220KV 主变备投需求。当装置检测到某台主变跳闸时，装置通过合母联或分段开关来保证与跳闸主变相连的母线不失电。装置适用的主接线如下图 1 所示。 图 1 500kV 莞城站
5、系统主接线图 莞城站备用电源自动投入主要是母联自投方式。 2.1 母联备投充电方式 （1） “备用电源自动投入功能压板”在投入状态。 （2）至少有两个备投开关处于分位或投入检修压板。 （3）至少有一个备投开关处于分位且未投入检修压板，且此开关两侧母线均有压，且此开关的备投优先级不为 0。 （4）未检修的所有母线均无电气量异常。 按照莞城站的接线方式，将四段母线分成四组。 根据莞城站的运行方式，可分成四种典型运行方式： 2.2 典型运行方式 典型运行方式一： 两段母线检修，另两段母线互为备投（以 5M、6M 检修，1M、2M 互为备投为例） ，即#1 主变挂接 1M、#2 主变挂接42M，201
6、5、2026、2056、2012 开关处于检修状态或分位运行状态，2201、2202 处于合闸运行状态。 此方式下备用电源自动投入装置判断为“正常运行方式” 。 动作逻辑：2201 由合变分，#1 主变有功功率低于 Pty跳 2201合2012 典型运行方式二： 一段母线检修，一段母线一组，另两段母线一组，两组母线互为备投，即#1 主变挂接 1M，#2 主变挂接 2M，#3 主变挂接 5M，1M、2M 为一组，5M 为一组。2015、2026、2056 开关处于检修或分位运行状态，2201、2202、2203、2012 开关处于合闸运行状态。 此方式下备用电源自动投入装置判断为“正常运行方式”
7、 。动作逻：2203 由合变分，#3 主变有功功率低于 Pty跳 2203合 2015 典型运行方式三： 一段母线一组、另三段母线一组，两组互为备投，即#1 主变挂接1M，#2 主变挂接 2M，#3 主变挂接 5M，#4 主变挂接 6M。1M 为一组，2M、5M、6M 为一组。2012、2015 开关处于检修或分位运行状态，2201、2202、2203、2204、2026、2056 开关处于合闸运行状态。 此方式下备用电源自动投入装置判断为“正常运行方式” 。 动作逻辑：2201 由合变分，#1 主变有功功率低于 Pty跳 2201合2012 或 2015（由开关优先级决定合开关顺序） 。 3
8、. 备用电源自投装置与其他保护之间的配合 3.1 与主变保护的配合 5（1）若果故障点 A 发生多相故障，则保护动作后,500kV#1 主变跳闸并闭锁重合闸。 备用电源自动投入为方式一时：由于 2201 由合变分，#1 主变有功功率低于 Pty，满足重合闸条件，采用逻辑一跳 2201 合 2012， 1M 恢复供电。 备用电源自动投入为方式二时：当 2201 跳闸后，由于 2012 在合闸位置，1M 有压不满足备用电源自动投入动作条件。 （2）如果 A 点发生单相瞬时故障，则主变保护与重合闸配合，经单相重合闸延时后主变三侧开关重合,#1 主变继续恢复运行 。备自投装置为方式一时:在 #1 主变
9、保护动作后重合闸动作前 的这段 时 间内,备自投装置方式二动作逻辑条当,备用电源自动投入可能会误动作合2012,2012 合闸后,并不影响进线 2201 开 关 的重合闸动作,这样就造成了 2 2 0k V 系统#1、#2 主变的非预期并列运行，给电网带来严重危害。 3.2 与线路保护的配合 若果故障点 B 发生多相故障，则保护动作后，220kV 2567 开关跳闸，由于此时母线电压正常，备用电源自动投入装置无动作条件。因此备用电源自动投入不动作。 3.3 与母差保护的配合 如果故障点 C 发生多相故障，在母差保护动作，母差保护会发出闭锁备用电源自动投入的信号，因此无论母线上哪点发生故障，备用
10、电源自动投入将不会动作。 结束语 6随着社会负荷越来越大，这给电力行业安全运行带来了非常大的困难，220kV 备用电源自动投入在 500kV 莞城站的使用，进一步提高系统的稳定性，特别是对长期处于满载的莞城站，若果 220kV 母线失压，必然会带来多个 220kV 中心站失压，更有使东莞电网瓦解的可能性。220kV 备用电源自动投入的使用进一步完善 220kV 主网架，让东莞电网更“坚强” 。参考文献： 赵忠秋，220kV 备用电源自动投入配置及与相关保护的配合关系；河北工程技术高等专科学校学报；2012 年 3 月第 1 期 高宏慧，220kV 备用电源自动投入装置在 500kV 变电站中的应用；广东电力；第 23 卷第 1 期 作者简介：姚进岐（1986-） ，男，本科，助理工程师，从事电力系统继电保护工作
