多诺水电站400 V母线备自投装置改造

阳卫

（国网四川映秀湾水力发电总厂，四川 都江堰 611830）

多诺水电站400 V母线备自投装置改造

阳卫

（国网四川映秀湾水力发电总厂，四川 都江堰 611830）

通过对多诺水电站400 V厂用母线及其备自投装置运行方式的分析，指出其在安全经济运行方面存在的问题，立足设备现有状况，提出并实施了切实可行的改造措施，消除了安全隐患，提高了电站运营的经济性，同时也为其他电站解决类似问题提供了思路和借鉴。

厂用电；备自投；运行方式；改造

1 概述

多诺水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县，装机容量2×50 MW，发电机出口侧采用“两机一变”扩大单元接线，220 kV侧接线为单母线接线，通过220 kV多黑线接入四川电网。

400 V厂用母线共配置有两段母线和3个独立电源。

其中，400 VⅠ段母线由1号主变经1号厂用变供电，400 VⅡ段母线由独立的九寨沟县电网35 kV线路供电，柴油发电机作为全厂紧急备用电源，接于400 VⅠ段母线。在两段母线之间装设有联络断路器和一套微机备自投装置，备自投装置具有“分段自投”和“进线互投”及相应的自恢复功能，可以通过整定软件控制字进行选择采用[1]。

厂用电系统接线简图见图1。

图1 厂用电系统接线简图

2013年5月电站投产初期，400 V厂用母线按照设计方案采用分段运行方式，备自投装置也相应采用了“分段自投”方式，即分段运行的400 V两段母线，当任一段母线失压或进线电源断路器跳闸后，备自投装置按照动作逻辑和条件将母线联络断路器412DL自动合闸。

400 V厂用母线进线断路器401DL、402DL及柴油发电机出口断路器403DL、母线联络断路器412DL的合闸闭锁条件如表1所示。

表1 采用“分段自投”运行方式的断路器合闸闭锁条件

而没有被设计人员采用的“进线互投”方式，其动作原理为可以选择任一回进线电源为主供电源，另一回为热备用电源，正常运行方式下，由主供电源带400 V两段母线联络运行，当主供电源失压或其进线电源断路器跳闸后，备自投装置按照动作逻辑和条件将热备用电源的进线断路器自动合闸。

如表1所示，实际上两段母线进线断路器401DL和402DL现有的合闸闭锁条件并不能满足“进线互投”的要求，备自投装置的“进线互投”不具有实用化功能。

2 存在的问题

400 V厂用母线采用分段运行方式，存在下面两个主要问题：

（1）九寨沟县电网属于小水电单电源孤立电网结构，与四川电网没有联网，抗自然灾害能力弱，输电距离远、电力设备陈旧，供配电网十分脆弱，供电可靠性差[2]，作为厂用电系统的主供电源之一存在严重的安全隐患；

（2）全站厂用负荷均匀地分布在400V两段母线上，主要辅机负荷由PLC按预设时间每6 h自动轮换运行，其中机组技术供水采用水泵供水方式，配用功率为45 kW的技术供水泵连续运行的时间较长，在这种运行方式下，每年外购的厂用电量据测算至少应在40万kW·h以上，而高达0.75元/kW·h的商业电价势必会造成企业运营成本增大。

基于上述两个主要原因，有必要在充分利用现有设备的基础上，通过对400 V厂用母线备自投运行方式进行“进线互投”功能的实用化改造，从而实现400 V厂用母线在正常运行方式下由电站自供，提高电站的安全经济运行水平。

而实际上，正是由于来自县网35 kV线路的2号厂用电源经常意外停电，电站在投产运行一段时间后，就不得不冒着备自投装置失去作用的风险，通过手动切换，采用了自供的1号厂用电源供两段母线的联络运行方式。因此，改造任务势在必行。

3 改造方案

3.1 设备现状

401DL、402DL及412DL采用EATON公司的IZM91B3-U16W型空气断路器，403DL采用NZM 4-XR型，微机备自投装置为太原合创的WBT196D-I，经现场查勘并查阅相关资料，设备情况如下：

（1）IZM91B3-U16W型空气断路器的辅助触点共有4组，每组均采用“公共端+常开/常闭”两对触点的接线方式。其中一组启动重动继电器2KA和至信号回路，一组至备自投开入回路，另两组分别至断路器的合闸闭锁回路，无备用触点，经咨询厂家，也无法新增辅助触点，由辅助触点启动的重动继电器2 KA还有备用的“公共端+常开/常闭”触点。

（2）NZM 4-XR型空气断路器的辅助触点共有常开、常闭各1对，分别启动重动继电器2KA和至信号回路，无备用触点，经咨询厂家，也无法新增辅助触点，由辅助触点启动的重动继电器2KA还有备用常闭触点。

（3）WBT196D-I型微机备自投装置具有“进线互投”功能，可以通过整定软件控制字来选择采用由1号厂用电源带400 V厂用母线，2号厂用电源热备用的运行方式。

3.2 改造思路

为防止发生误操作，反事故措施规定，断路器电气闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器的辅助触点[3]。因此，基于设备上述现状，改造思路如下：

（1）将401DL、402DL至备自投装置的输入开关量由辅助触点改为由位置重动继电器2KA的一组备用触点代替，被替换的辅助接点则改接至401DL、402DL相应的合闸闭锁回路中；

（2）在备自投装置的开关量输入回路中分别增设“进线互投投入”和“进线互投闭锁”两个压板，方便今后的运行操作。

3.3 改造原理

备自投装置开关量输入回路的改造原理图（虚框内为新增加部分）见图2。

图2 微机备自投装置开关量输入回路改造原理图

401DL、402DL操作回路的改造原理图（虚框内为新增加部分）见图3。施工材料清单见表2。

图3 401DL、402DL操作回路改造原理图

表2 改造项目的施工材料清单

3.4 改造完成后的试验

（1）开关量输入检查试验

保持412DL分闸状态，将402DL拉至“试验”位置，400 V厂用母线由1号厂用电源供电，闭锁“分段自投”，启用“进线互投”，在备自投装置中检查401DL、402DL位置正确，投退“进线互投闭锁”压板，检查备自投装置对应充电或放电正常。

然后将402DL推至“工作”位置，手动操作401DL、402DL合闸分别供电400 V厂用母线，在备自投装置中检查401DL、402DL位置正确。

（2）401DL、402DL合闸相互闭锁试验

分别将401DL、402DL拉至“试验”位置，保持412DL在“合闸”状态，分别对401DL、402DL进行合闸闭锁试验正常，试验403DL与401DL、402DL的合闸闭锁条件正常。

（3）“进线互投”动作试验

将400 V母线倒换为1号厂用电源供电，402DL推至“工作”位置，拉开1号厂用变高压侧断路器，401DL自动跳闸，402DL自动合闸，待自恢复充电后，合上1号厂用变高压侧断路器，402DL自动跳闸，401DL自动合闸，“进线互投”及相应的自恢复动作正常。

4 结束语

多诺水电站400 V厂用母线备自投装置的“进线互投”功能实用化改造，完全立足于现有设备的状况进行，简单实用，改造成本很小，产生了良好的安全经济效益，达到了预期目标。

这次改造成功后，通过及时总结经验和推广，不久又在青龙水电站闸首400 V母线备自投装置上进行了“依葫芦画瓢”似的改造，也成功实现了闸用电备自投装置“进线互投”功能的实用化。

[1]太原合创自动化有限公司.WBT196D-I微机型备用电源自动投入装置说明书[Z]，2009.

[2]阿坝州电网大面积停电事件处置应急预案（2012年修订）[Z].

[3]国能安全〔2014〕161号防止电力生产事故的二十五项重点要求[Z].

TM762.1

：B

：1672-5387（2017）03-0059-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.03.019

2016-07-19

阳 卫（1968-），男，高级工程师，从事水电站生产运行及维护管理工作。