用电论文第六篇：变电站站用交流系统排查隐患与整改措施
摘要：变电站站用交流电源系统包括站用变压器电源、380 V低压配电屏、保护测控、交流供电网络,站用变保护、380 V备自投等装置及其二次回路,ATSE定值及其二次回路。该系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源,是保障电网安全稳定运行的基础。某500 kV变电站380 VⅠM母线故障,由于站用变变低开关过流保护跳闸,未闭锁备自投装置以及380 V两个分段开关自带过流保护与站用变保护的定值不配合,先后备投于故障后均未动作断开,而是由站用变保护切除故障电流,导致失压范围扩大。针对此次交流系统失压事故,分析其原因,结合值守变电站实践,开展隐患分析及整改。
关键词：500 kV变电站; 站用交流电源; ATS;
1 概况
1.1 本站站用电系统
本站两台站用变运行,#0站用变为站外10 kV电源供Ⅱ母负荷,变低开关410(3QF)、420(4QF)运行,#2站用变供Ⅰ母负荷,变低开关401(1QF)、402(2QF)运行,1ATSⅠ电源为#2站用变,Ⅱ电源为#0站用变,2ATSⅠ电源为#0站用变,Ⅱ电源为#2站用变,ATS装置均置为自动电源Ⅰ,由Ⅰ电源优先供电,Ⅱ电源备用,装置可以自投自复。
图1 站用电系统接线图 下载原图
1.2 对照检查
1)站用变变低开关动作值,是否满足于变高开关过流定值配合要求。
2)380 V母线失压,ATS装置(或备自投装置)是否会动作。
3)站用变变低开关过流、零序保护跳闸,能否闭锁ATS装置(或备自投装置)。
2 排查隐患
2.1 问题1
站用变变低开关动作值,是否满足于变高开关过流定值配合要求。
2.1.1 #0站用变定值配合分析
本站#0站用变RCS-9621C保护功能包括:过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段,低压侧零序I段、过负荷保护,保护动作后跳站用变变高开关,过负荷保护投告警。
其中#0站用变高压侧过流Ⅰ段定值一次值1 080 A,时间0.2 s,折算到380 V侧,定值为27 000 A;过流Ⅱ段定值,130 A,Ⅱ段时间0.5 s,折算到380 V侧,定值为3 250 A,过流Ⅲ段定值,100 A,Ⅲ段时间0.8 s,折算到380 V侧,定值为2 500 A。
#0站用变变低开关配有过载保护(1.00In 1 600A 144 s)、瞬时保护(4.00In 6 400 A)。
低压侧瞬时过流定值6 400 A小于27 000 A,满足与高压侧过流I段配合要求,大于3 250 A,不满足与高压侧过流Ⅱ、Ⅲ段配合要求,因此#0站用变存在保护配合问题。
2.1.2 #2站用变定值配合分析
本站#2站用变RCS-9621C保护功能包括过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段,低压侧零序I段、过负荷保护,保护动作后跳站用变,过负荷保护投告警。
查阅资料可知#2站用变高压侧过流Ⅰ段定值一次值340 A,时间0.2 s,折算到380 V侧,定值为29 750 A;过流Ⅱ、Ⅲ段定值,100 A,Ⅱ段时间0.5 s,Ⅱ段时间0.8 s,折算到380 V侧,定值为8 750 A。
#2站用变变低402开关配有过载保护(1.00In 1 600 A 144 s)、瞬时保护(4.00In 6 400 A)。
低压侧瞬时过流定值6 400 A小于8 750 A,满足与高压侧过流配合要求。因此#2站用变不存在保护配合问题。
2.2 问题2
380 V母线失压,ATS装置(或备自投装置)是否会动作。
本站#2站用变带380V ⅠM负荷运行,#0站用变带380 V ⅡM负荷运行;1ATS在“自动电源1”、2ATS在“自动电源1”,1ATSⅠ电源为#2站用变,Ⅱ电源为#0站用变,2ATSⅠ电源为#0站用变,Ⅱ电源为#2站用变。自动电源1概念:由电源Ⅰ优先供电,电源Ⅱ备用,装置可以自投自复。
380 V母线失压后,无闭锁ATS开入的情况下,ATS装置会动作,切换至备用电源,本站ATS经实际验证会自投自复。
2.3 问题3
站用变变低开关过流、零序保护跳闸,能否闭锁ATS装置(或备自投装置)。
由本站站用电源设计说明可知,站用变低压侧零序过流保护动作闭锁备自投。#1站用变保护闭锁1ATS切换,#2站用变保护闭锁2ATS切换,本期仅实现#2站用变闭锁功能。
2.3.1 #2站用变变低保护闭锁2ATS
#2站用变设计有闭锁2ATS自投回路,站用变变低保护闭锁备自投用跳闸出口2压板。但实际运行中#2站用变变低保护闭锁2ATS备自投压板(22LP2)未投,且站用变保护定值跳闸矩阵未整定,#2站用变变低保护动作不能闭锁2ATS装置。
#0站用变设计无闭锁ATS自动切换回路,本站站用变变低零序保护动作不能闭锁ATS自动切换。
3 整改措施
3.1 第一阶段
3.1.1 ATS1和ATS2均选择“固定电源1”
根据《变电站站用交流电源系统继电保护有关技术要求》:380 V备自投应具备完善的外部闭锁回路,380 V系统故障时应可靠闭锁。站用变低压侧零序过流保护动作和低压配电屏进线断路器保护动作无法闭锁380 V备自投装置或ATSE的情况下,禁止投入备自投装置,或将ATSE的切换模式设置为“手动”或“固定电源”模式。根据要求调整本站380 V交流系统运行方式,#2站用变带380V Ⅱ母负荷,0#站用变380V I母负荷,1ATS设置为固定电源1、2ATS设置为固定电源1。
3.1.2 调整定值
调整本站#0站用变过流保护定值使其能够与站用变变低开关保护配合。调整前:变低瞬时保护整定值为6 400 A,调整后动作值为1 600 A,满足与站用变高压侧过流Ⅰ段的配合;同时为了满足与站用变高压侧过流Ⅱ段配合,投入变低的过流Ⅱ段,整定值为3 040 A,延时02 s(针对问题1)。
3.2 第二阶段
3.2.1 扩建#1站用变,完善交流系统
根据《广东电网公司变电站站用交流电源系统技术规范》,500kV变电站的主变压器为两台(组)及以上时,由主变压器低压侧引接的站用工作变压器应为两台,并应装设一台从站外可靠电源引接的专用备用变压器,该电源宜采用专线引接。
按照技术规范要求完善交流系统,扩建了#1站用变。正常运行方式:1ATS在“自动电源1”、2ATS在“自动电源2”;#1站用变带380 V 1M负荷,#2站用变带380 V 2M负荷运行,#0站用变空载运行。
3.2.2 完善站用变闭锁ATS回路
由结合站用变保护装置原理接线图与站用变保护装置厂家说明书可知,RCS-9621C保护装置的526端子与21LP2(站用变闭锁ATS压板)的一端连接,压板的另一端接在中央配电室配电柜的1XT6-12端子,RCS-9621C保护装置的525端子接在中央配电室配电柜的1XT6-10端子,形成一个闭锁ATS回路。整定站用变保护定值跳闸出口矩阵,将低压零序Ⅰ段、过流Ⅱ段、过流Ⅲ置“1”。
4 结语
某500 kV变电站站用交流系统失压是由于380 VⅠM母线故障,站用变变低开关过流保护跳闸,未闭锁备自投装置以及380 V两个分段开关自带过流保护与站用变保护的定值不配合,先后备投于故障后均未动作断开,而是由站用变保护切除故障电流,最终导致失压范围扩大。本文针对此次交流系统失压事故,分析其原因,结合自己值守的变电站,开展隐患分析及整改。为保证在变电站交流系统故障时能及时隔离故障点,同时ATS装置能正确动作,应着重做好以下工作。
1)根据《广东电网公司变电站站用交流电源系统技术规范》完善站用交流系统。
2)确保站用变变低开关动作值,满足于变高开关过流定值配合要求。
3)完善站用变闭锁ATS回路,站用变变低开关过流、零序保护跳闸,正确闭锁ATS装置(或备自投装置)。
参考文献
[1] 广东电网电力调度控制中心,变电站站用交流电源系统继电保护有关技术要求[Z].2016.
[2] 广东电网公司,广东电网有限责任公司变电站站用交直流电源设备管理细则[Z].2016.
