安稳状态下备自投的应用

安稳状态下备自投的应用

摘要:文章简要介绍了安稳装置、备自投装置的作用、功能,对过切、少切、无法判断等问题进行了分析并提出了解决办法。

关键词:安稳装置;策略表;过切;少切;误切

1设计背景

随着我国经济的发展,国民经济对供电可靠性的要求并越来越高。为了保证供电的可靠性和连续性,在绝大多数110 kV及以上变电站都加装了备自投装置,以便在变电站一个电源点失去后,备自投装置能够迅速投入另外一个处于热备用的电源点,避免大面积长时间停电,从而能够提供供电的可靠性。

这些年,电力系统得到了迅速的发展,电网结构也是越来越复杂。为了保证电网的安全性,在发生电网事故时,凭着保大失小的原则,我电力公司在500 kV变电站安装安稳主站、220 kV安装安稳子站,在电压、频率发生变化时,防止主网电压频率继续下滑,将自动切除220 kV安装安稳子站110 kV部分负荷。

而安稳装置在切除负荷的时候,不能通过光纤或其他方式发给110 kV变电站备自投装置一个闭锁信号。被切除负荷的110 kV变电站,备自投装置在判别到运行母线失压后,将自动投入另外备用电源。如果备用电源亦是由本220 kV供给的话,安稳切负荷将达不到效果。为达到当安稳系统切负荷,在对侧跳开本站电源进线时,备自投不应动作的目的,将备自投装置做如下设计改变。

2设计分析

2.1备自投装置引入如下模拟量Ua1、Ub1、Uc1为Ⅰ母电压输入,Un1为Ⅰ母电压公共端;Ua2、Ub2、Uc2为Ⅱ母电压输入,Un2为Ⅱ母电压公共端。Ux1、Ux2为两条进线线路PT的电压输入,作为自投准备及动作的辅助判据。I1、I2为两条进线的各一相电流,用于防止PT断线时装置误起动。装置引入1DL、2DL、3DL开关位置接点(TWJ),用于系统运行方式判别、自投准备及自投动作。引入了1DL、2DL、3DL开关的合后位置信号,作为各种运行情况下自投的闭锁。

2.2备自投条件及过程

2.2.1通过电压的变化来判别

假如#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。为了满足这个要求,设计了类似于线路自动重合闸的充电过程,只有在充电完成后才允许自投。

充电条件:①Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压,当检#2线路电压控制字投入时,#2线路有压(Ux2);②1DL、3DL在合位, 2DL在分位。满足以上条件,经15s后充电完成。放电条件:当检#2线路电压控制字投入时,#2线路无压(Ux2),延时15s放电。无压门槛是:当线路PT额定二次值为100V时为Uyy;当线路PT额定二次值为57.7V 时为Uyy×0.577;2DL合上;手跳1DL或3DL(KKJ1或KKJ3=0);其他外部闭锁信号(端子307开入);1DL,2DL或3DL的TWJ异常;整定控制字不允许#2进线开关自投;双母均无压(小于无压起动定值),自投未起动,经30S延时放电;当“低频闭锁自投”控制字投入时,#2线路电压低频;当“低压闭锁自投”控制字投入时,#2线路电压低压。

动作过程:当充电完成后,Ⅰ母、Ⅱ母均三相无压,Ux2有压(JXY2投入时),I1无流,当控制字“经重合闸起动”整为1时,有进线1重合闸起动标志,或者当控制字“经不平衡起动”整为1时,若双母线均无PT断线则要求两条母线均有电压不平衡起动标志,若其中一条母线PT断线线则要求另一条母线有电压不平衡起动标志,或者“经重合闸起动”和“经不平衡起动”两起动控制字都没有投入,或者1DL已跳开,则起动,经延时Tb1发令跳1DL(至发跳令起400ms内开关未跳开则放电,结束本次自投),确认1DL跳开后,合2DL。重合闸过程起动:由于信息不完全,无法区分三相故障跳闸和安稳切负荷跳闸,只能考虑根据电源进线发生不对称故障跳闸后再重合于故障加速跳开整个过程中,本侧母线电压变化的特点来起动线路备投。当控制字“经重合闸起动”整为1时,线路备投逻辑必需经过进线重合闸过程后方能动作,重合闸起动判断逻辑如图1所示。其中Ujqzd为进线不对称故障时母线非故障相相间电压定值,按线整定。Tchz为重合闸起动过程判别的整定时间,整定原则是进线重合闸时间+合于故障跳开时间+适当裕度。U1max为Ⅰ母最大相间电压,U2max为Ⅱ母最大相间电压,Up1max为Ⅰ母最大相电压,Up2max为Ⅱ母最大相电压。Uwyzd为自投无压定值。电压不平衡起动:当线路重合闸退出时,只能考虑根据电源进线发生不对称故障跳闸过程中,本侧母线电压非故障相与故障相的比值大小来区分是线路故障跳闸还是安稳切负荷。由于信息不完全,无法区分三相故障跳闸和安稳切负荷跳闸。当控制字“经不平衡起动”整为1时,线路备投逻辑必需经过电压不平衡判据方能动作,电压不平衡起动判断逻辑如图2所示。其中,U1max为Ⅰ母最大相间电压,U1min为Ⅰ母最小相间电压,U2max为Ⅱ母最大相间电压,U2min为Ⅱ母最小相间电压,Up1max为Ⅰ母最大相电压,Up1min为Ⅰ母最小相电压,Up2max为Ⅱ母最大相电压,Up2min为Ⅱ母最小相电压。Kbph 为电压不平衡的比值。Ujqzd为进线不对称故障时母线非故障相相间电压定值,按线整定。Tbph为满足电压不平衡判据后,允许备自投起动的时间展宽。

2.2.2备用电源低频闭锁进线自投

在其备用电源电压频率异常时闭锁备自投。低频闭锁相关的逻辑如图3所示。

2.2.3备用电源低压闭锁进线自投

在其备用电源电压异常时闭锁备自投。低压闭锁进线自投相关的逻辑如图4

所示。

备自投装置在增加如上设计改变后,可以正常判断是故障保护动作还是安稳切负荷,正确做出逻辑判断,提供供电的可靠性。

参考文献:

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