浅谈智能变电站110kV备自投联切10kV小电源线路方案

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(1.雅安电力集团(股份)有限公司，四川 雅安 625000；2.中国南方电网超高压输电公司检修试验中心，云南 昆明 650000)

1 引言

备自投是备用电源自动投入装置和备用设备自动投入装置的简称，是电力系统中为了提高供电可靠性而装设的自动装置，对提高多电源负荷的供电可靠性，保证连续供电有重要的作用。

随着智能变电站发展的应用普及，智能化装置与常规装置间的二次回路功能联系亦趋于密切。特别是110kV备自投装置联切35kV及10kV小电源线路时，目前较为普遍的方案是在联切回路增加重动继电器来实现联切小电源线路，并且亦无返回至备自投参与程序逻辑运算的小电源线路开关跳位接点。这在一定程度上增加了由于外回路元器件自身故障原因而引起小电源线路开关不能正确跳闸的风险，且由于无小电源线路开关跳位返回接点，当备自投动作联切小电源线路后，若某一条或多条小电源线路并未跳开，在备自投合上备用线路时，极有可能造成备用线路与小电源非同期并列问题。本文针对以上问题提出了如何在智能变电站实现110kV备自投联切10kV小电源线路及小电源线路开关跳位返回的方案。

2 备自投装置的工作原理

备自投装置是当电力系统工作母线的电压降低或工作电源因故障原因而被断开后，能自动并且快速将备用电源投入工作，使用户不至于因工作电源故障而停电，从而提高了供电可靠性。备自投按工作方式可分为母联分段备自投与线路进线备自投。现以线路进线备自投为例，在正常运行方式下，电源进线开关一个主供运行一个备供热备用，备自投装置检测到变电站母线无压、主供开关无电流、并且备供线路有压时，备自投装置启动发跳主供线路开关命令，在确认主供线路开关跳闸后，发合备供线路开关命令，最后确认备供线路开关已经合上，备自投装置整组复归。

3 智能变电站备自投联切小电源实施方案

(1)110kV备自投联切10kV小电源线路原理如图1所示。

图1 110kV备自投联切10kV小电源线路原理图

由图1所示，110kV备自投装置动作后，备自投装置发“联切其他设备”GOOSE跳闸命令，利用光缆采用组网网跳方式在SCD文件中将联切命令通过拉虚端子的方式分别发送至主变10kV侧智能终端装置内的刀闸控分1、刀闸控分2等刀闸控分GOOSE接收虚端子，然后在外回路中将不同的刀闸控分硬接点通过二次电缆的方式分别接至相应10kV小电源线路开关二次控制回路中的跳闸回路中。

由此可见在110kV备自投装置正确动作后发GOOSE跳闸命令至主变10kV侧智能终端，刀闸控分接收到GOOSE跳闸命令后常开接点变为常闭接点，从而使10kV小电源线路开关跳闸二次回路连通，开关正确跳闸，即实现联切功能。

(2)10kV小电源线路开关跳位返回原理如图2所示。

图2 10kV小电源线路开关跳位返回原理图

由图2所示，将10kV所有小电源线路开关跳位接点(此跳位接点为开关机构内常闭辅助接点)串联组合后采用二次电缆的方式接至主变10kV侧智能终端装置的备用开入量接点，再利用光缆通过GOOSE组网方式在SCD文件中将开入量采用拉虚端子的方式发送至110kV备自投装置，从而实现参与备自投逻辑程序运算。

图3 110kV备自投动作逻辑图

具体逻辑程序运算如图3所示，当110kV备自投装置正确动作后，经过t1时间跳主供线路开关，同时经过t2时间发联切10kV小电源线路开关，且在t3时间内判断小电源线路开关是否跳开(即核实被联切设备开关实际串联跳位TW接点是否已返回)，若跳位TW接点返回，即备自投判断出所有被联切的设备已跳闸，则收回联切其他设备命令，再经t4时间发合备供线路或母联分段开关命令。若当备自投判断出被联切的设备没有跳开(即被联切设备开关实际串联跳位TW接点没有返回)，则备自投逻辑程序终止。通过此小电源线路跳位返回接点参与备自投逻辑运算，有效降低了备用线路与小电源非同期并列问题。

4 结语

本文在目前普遍备自投联切小电源二次回路复杂和可靠性较低的问题基础上，提出了在智能变电站如何实现110kV备自投联切10kV小电源线路和小电源线路开关跳位返回参与备自投程序逻辑运算的具体实施方案，从而优化联切二次回路和提高了备自投动作的可靠性。