220 kV变电站备自投的调试与检验方法

林韬

摘 要：由于变电站存在供电不足的问题，文章提出运用新型220kV的变电站备自投装置，通过对自投装置及调试，总结其检验方法和经验。

关键词：220kV变电站；备自投调试；检验方法

中图分类号：TM762. 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-097-02

备自投是指当发生工作电源故障或电源因为其他原因自行消失后，迅速的将备用电源自动投入使用工作中，并自行断开工作电源的智能装置【1】。这种智能变电站可以有效地解决各装置间的操作问题、二次回路复杂问题、变电站电磁感应饱和问题等。转变了传统的综合自动化站必须通过二次电缆进行二次、保护及调试的方法，实现了对智能变电站的保护、调试及检查功能。

1 220 kV变电站的发展前景

随着国民经济的快速发展，人们的生活质量不断提高，国家电网企业越来越关注人们对供电的满意度。因此，国家电网企业不再把工作重心局限于生产管理的安全运行，而是在保证变电站安全运行的基础上更加追求社会经济效益，是目前我国电网企业运营方式的主要目标。而220 kV变电站系统接入了组合式的智能电器，可以有效地节省变电站的占地空间，并用数字化的光纤通讯技术代替了以往的传统电缆，使信息的传输更加稳定和便捷。因此，220 kV变电站已经成为我国综合自动化电力发展的新选择，智能装置的先进性和可靠性为我国电网企业带来了巨大的社会经济效益[2]。

2 220 kV变电站的备自投的工作原理

2.1 220 kV变电站的备自投工作原理

变电站采用了2台S11型号，容量为400 kVA的油浸式变压器，而高压侧采用了2台LW36-40.5（W）/T型号的六氟化硫断路器，400 V站用电侧采用了3台HV1-2000型万能式断路器，并在400 kV进线端A相装置了单向1TV和2VT，在400VI母和II母之间分别装置了3相3TV和4VT，400 V的进线端和母联处分别装置了1～3 TA，用来测量、计量及备自投。变电站的用电电气一次回路如图1所示。

2.2 220 kV变电站的备自投二次控制设计回路要点

对于变电站的备自投二次控制设计回路的基本要求，3QF、4QF、5QF在同一工作时刻最多只能投入2个，为了有效的避免备自投发生闭锁失效或误操作手合、误操作遥合等情况，备自投在进行回路设计时，需要在400 V断路器的合闸回路中串联另外2个断路器的辅助接点和常闭接点。而当另外2个断路器处于合位时，需要在合闸回路中闭锁当前所有的断路器的合闸操作。

3 220 kV变电站备自投的调试与检验方法

220 kV变电站站用电备自投进行调试前，需要先确认站用变高压端接口至断路器的电缆甩开情况并用绝缘材料进行包扎固定，再将施工过程中用的临时电源经小型三相空气开关11QF、12QF后在分别接到400VI段、II段的进线端[3]。

3.1 调试前的装置设备检查

在进行备自投调试前，应当检查装置的名牌，是否是正规的生产厂家生产，装置设备是否达到国家质量检查局的标准，检查装置外部接线处是否和设计要求相符合，外部接线处是否出现松动情况，如果一旦出现异常情况，及时进行更换。在进行调试前，先对保护屏内绝缘电阻进行调试，在对二次回路绝缘电阻进行调试，最后对整个二次回路的耐压力进行检测。

3.2 逆变电源的检测

用变电站站内的试验电源对备自投的逆变电源进行自启动性能检测，当逆变电流的直流电源电压达到80%、100%、115%的额定电源电压时，备自投的智能装置逆变电源在空载输出电压的容许范围内[4]。

3.3 通电检查

在接通电源后，备自投智能装置可以进行通电自检，当智能装置显示一切正常，还需要对智能装置的型号、版本及验证码进行整定，GPS对时及时钟失电进行定位检查，必须达到装置定值、修改及储存等各项操作的正常。

3.4 保护定值校验

在进行保护定值校验时，将保护测试仪输出的电流和电压信号连接到备自投的装置端，断开1-31ZKK1～1-31ZKK4的同时将备自投跳合的3 QF～5 QF压板退出来，并在端子排处将电流回路断开。对于过流保护，可以投“过流I段”和“过流II段”的软压板，设置过流I段的定值为6 A，时间为0.5 s，而设置过流II段的定值为4 A，时间为1.0 s，当增加0.95倍数的整定值电流时，保护定值应自行启动，当增加1.05倍数的整定值电流时，保护定值应当可靠动作，当增加1.20倍数的整定值电流时，需要记录保护定值的动作时间。对于加速段保护，可以投“加速”软压板，把加速段的电流定值设置为5 A，时间为0.5 s，备自投投方式1，对备自投的动作进行故障模拟，加快对加速段保护动作。

3.5 备自投方式的检验

对备自投方式检验前的准备，需要首先确认400 V二次回路中所有的熔断器是否完好无损，断开400 V母线的所有出线开关，在合上11QF、12QF，同时给站用电系统加上临时电源，并用万用表检测400 V进线处的三相电压是否正常，如果电压表显示正常，说明备自投智能装置交流采样的结果是正确的。在分别将3QF、4QF用摇把摇至能够正常运行的位置，在合上断路器的控制开关，确保断路器完成储能后，在短路器出进行手动分合断路器，用手动分合断路器是为了检查断路器能否正常的分合闸，并用同样的手合方法试验5QF分合闸操作，验证断路器合闸闭锁的回路效果。而对于备自投暗备用的动作进行校验，需要投备自投出口跳合3QF～5QF硬压板和投备投总投入软压板，确定跳3 QF的延时时间T1=0.5 s，跳4QF的延时时间T2=0.5 s，跳5QF的延时时间T3=0.5 s，整定备自投跳合各断路器的延时时间均为0.5秒，再用控制开关合上3QF及4QF，并确保5QF硬压板在分闸位上。在断开1-31ZKK11模拟I母失压和断开1-31ZKK2模拟Ⅱ母失压 ，在断路器处用手跳断路器的方法模拟3QD、4QF等偷跳故障，以此观察出口动作，其结果见表1。

3.6 备自投自适应方式动作检验

备自投的投备自投出口跳合3QF～5QF硬压板和投备投总投入软压板，可以控制1中投自适应方法，退出方式1和方式2 ，设置跳3QF的延时时间为T1=0.5 s，跳4QF的延时时间为T2=0.5 s，跳5QF的延时时间为T3=0.5 s，而方式2为3QF和4QF的延时时间。当3QF、4QF在合位，而5QF在分位时：分别对Ⅰ母失压、Ⅱ母失压、3QF或4QF的偷跳情况进行故障模拟，以此来检验出口动作情况。当对3QF和4QF中的任意一个开关在合位，而另一个开关在分位，且5QF在合位时：分别对Ⅰ段进线失压、Ⅱ段进线失压， 5QF偷跳等进行故障模拟，以此来检验出口动作情况。

3.7 备自投保护传动断路器试验

在所有的备自投方式校验正确的情况下，按照先前叙述的保护定值，对过流保护和加速段保护的情况进行故障模拟，传动断路器，检查保护出口动作情况及备自投动作是否正确，检测控制开关的手跳及遥控跳闸闭锁备自投是否完善无损。

4 结 语

220 kV变电站的备自投装置动作是否正确，会直接影响变电站的用电安全。因此，在进行变电站备自投的调试时工作人员必须要严格按照操作流程，认真仔细的模拟各种可能会出现的电路故障，以此来检查备自投方式动作的正确和可靠。 220 kV变电站失去主供电源和母线失压后，备自投装置可以快速有效的自动切断主供电源开关，及时恢复失压母线带来的负荷供电，恢复时间不超过3 s，极大地提高了供电的稳定性和可靠性，在一定程度上也减少了维修人员的工作量。

参考文献：

[1] 李波，陈炳森，兰蔚.220 kV横县变电站站用电备自投的调试与检验 [J].广西水利水电，2010，（3）.

[2] 徐春新，何燕斌，孙培银，等.浅议500kV香山变电站无人值班技术改 造[J].中国电业技术，2011，（6）.

[3] 梁青，曾新雄，关振坚，等.变电站技改工程施工安全控制探讨[J].中国 电业技术，2010，（2）.

[4] 乔焕萍，陈腊生，王秋瑞.论建设工程监理工作中的安全控制[J].中国 工程咨询，2010，（8）.