基于专用光纤通信的远方备自投改造

基于专用光纤通信的远方备自投改造

发表时间：2018-08-06T16:22:12.483Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：潘雄峰詹乐贵[导读] 摘要:本文分析了常规备自投在两侧变电站不能同时投入运行的原因，提出了利用光纤通信实现远方备自投的改造方案，并对远方备自投在各种运行方式下的动作情况进行详细分析，对于提高电力系统的安全稳定运行水平具有重要意义。

（贵州电网有限责任公司铜仁供电局贵州铜仁 554300）摘要:本文分析了常规备自投在两侧变电站不能同时投入运行的原因，提出了利用光纤通信实现远方备自投的改造方案，并对远方备自投在各种运行方式下的动作情况进行详细分析，对于提高电力系统的安全稳定运行水平具有重要意义。同时指出远方备自投所存在的问题。

关键词：常规备自投；远方备自投；光纤通道；动作情况 0.概述

为了提高供电可靠性，满足人们生活生产需求，节省投资，备用电源自动投入装置（简称备自投BZT）在110kV及以下电压等级的电网中得到了广泛应用，保证了供电的连续性。在闭环设计，开环运行的电网接线方式中，当工作电源发生故障后，备自投装置仅能在开环点处将备用电源自动投入，但在闭环点处的变电站失电时无法实现备用电源自投［1］。为解决此问题，就需要对原有的备自投进行改造升级，增加远方备投功能，保证供电可靠性。

1.原备自投方案缺陷分析

110kV锦江变、谢桥变分别为铜仁市碧江区、谢桥开发区供电，对其供电可靠性要求非常高。其系统接线图如图1。

1.1运行方式分析

根据电力系统运行规则，分析出如下所列5种运行方式：方式一：1DL、3DL、4DL合位，2DL分位。

方式二：1DL、2DL、4DL合位，3DL分位。

方式三：2DL、3DL、4DL合位，lDL分位。

方式四：1DL、2DL、3DL合位，4DL分位。

方式五：1DL、4DL合位，2DL、3DL分位。

最理想的运行方式五，110kV谢锦线不存在损耗，但是系统以该方式运行时，由于该联络线长时间不带电，装置无法监测其具体情况，可能造成带故障合闸，对系统找出冲击。运行方式三或方式四下，110kV系统只有一个电源承担供电，不符合电力系统安全、稳定、可靠要求，只能作为临时供电模式。

正常运行时选择方式一、方式二，即220kV川硐变给110kV锦江变供电，220kV开天变给110kV谢桥变供电。如果川硐变或者开天变故障停电，自动转向方式三或方式四。

1.2正常运行方式下两侧变电站备自投投入情况分析

表1 两侧变电站常规备自投投入情况

由上表可见，在方式一至方式四任一种方式下，两侧变电站备自投不能同时投入，使两侧供电可靠性不能同时保证，不仅影响社会生产生活，还影响供电企业的经济效益。为解决常规备自投方案缺陷，就需要对原有的备自投进行改造升级，增加远方备投功能。

图1 一次系统接线图

2远方备自投技术通信方案

要实现远方备自投功能，必须解决两个变电站之间信息传输。日前，基于TCP／IP以太网通信技术的BZT方案、基于GPRS技术的BZT 方案、基于光纤通信的BZT方案能很好的解决这一问题，但通过对比分析，光纤通信具有质量高、误码率低，抗干扰能力强等优势［2］且现场已经具有专用光纤通道，故本次改造选择基于光纤通信的BZT方案。为了保证两侧远方备自投装置通信的可靠性，采用双通道方式。图2为两侧远方备自投装置通道连接方式。

图2两端系统双通道冗余方式

3改造后远方备自投动作情况分析

本次锦江变、谢桥变远方备自投改造采用北京四方公司研发生产CSD-246备用电源自动投入装置，它不仅具有常规备自投的就地备投功能，还具有远方备自功能。

3.1 远方备自投动作情况分析

1.1运行方式分析出四种运行方式，远方备自投动作情况相应的有如下四种：

1）运行方式一

a、当川太锦线故障而导致锦江变全站失压时，备自投起动经“进线1跳闸时间”跳1DL断路器，确认1DL断路器跳开后，经“合备用进线延时”合2DL断路器，恢复锦江变供电。

b、当开谢I回线故障而导致谢桥变全站失压时，本侧备自投经T5延时，跳开4DL，确认4DL跳开后马上向锦江变发“起动远方备投”信号。锦江变检测到谢锦线无压且收到谢桥变发的“起动远方备投”信号，且无“闭锁远方备投”信号时，备投启动，经T8（T8不可大于10s）延时合2DL，恢复谢桥变供电。

2）运行方式二

a、当川太锦线线故障而导致锦江变变全站失压时，本侧备自投经“进线1跳闸时间”延时，跳开1DL，确认1DL跳开后马上向谢桥变发“起动远方备投”信号。谢桥变检测到谢锦线无压且收到锦江变发的“起动远方备投”信号，且无“闭锁远方备投”信号时，备投启动，经“合备用进线延时”延时合3DL，恢复锦江变供电。

b、当开谢I回线故障而导致谢桥变全站失压时，备自投起动经“进线1跳闸时间”跳4DL断路器，确认4DL断路器跳开后，经“合备用进线延时”合3DL断路器，恢复谢桥变供电。

3）运行方式三

a、当谢锦线故障而导致锦江变全站失压时，备自投起动经“进线2跳闸时间”跳2DL断路器，确认2DL断路器跳开后，经“合备用进线延时”合1DL断路器，恢复锦江变供电。

b、当开谢I回线故障而导致谢桥变全站失压时，本侧备自投经“进线1跳闸时间”延时，跳开4DL，确认4DL跳开后马上向锦江变发“起动远方备投”信号。锦江变侧备自投在满足动作条件时，备投启动，经跳闸延时跳2DL，确认2DL跳开后经合闸延时合1DL；若在跳闸延时内收到谢桥变发出的“起动远方备投”信号，且无“闭锁远方备投”信号，则不跳2DL，而经合闸延时直接合1DL，恢复谢桥变供电。 4）运行方式四

a、当川太锦回线故障而导致锦江变全站失压时，本侧备自投经“进线1跳闸时间”延时，跳开1DL，确认1DL跳开后马上向谢桥变发“起动远方备投”信号。谢桥变侧备自投在满足动作条件时，备投启动，经跳闸延时跳3DL，确认3DL跳开后经合闸延时合4DL；若在跳闸延时内收到锦江变发出的“起动远方备投”信号，且无“闭锁远方备投”信号，则不跳3DL，而经合闸延时直接合4DL，恢复锦江变供电。

b、当谢锦线故障而导致谢桥变全站失压时，备自投起动经“进线2跳闸时间”跳3DL断路器，确认3DL断路器跳开后，经“合备用进线延时”合4DL断路器，恢复谢桥变供电。

通过对改造后远方备自投在不同运行方式下存在故障时的动作情况分析，得出锦江站与谢桥站各自备自投动作情况表2、3如下：表2锦江变侧故障时两侧变电站远方备自动作情况

表3谢桥变侧故障时两侧变电站远方备自动作情况

由表2、3可知，无论哪种运行方式下，存在一条线路故障时，远方备自投动作都能使故障侧变电站恢复供电。

4 远方备自投方案存在问题

远方备自投虽然解决了就地备自投在两侧变电站不能同时投入的问题，具有很好的实用价值，但是也存在以下问题： 1）增加了调试难度和工作量，由于远方备投功能能需要两侧对调，调试难度大，配合困难。