1、PLA T一種高可靠性的主接線方案及其備用電源自投方式 何學東，王偉剛，陳志鵬 (國電自動化研究院,江蘇省南京市 210003) 摘要： 介紹了一種高可靠性的適合帶重要負荷的主接線方案以及該主接線的備自投方案。該方案對于重要負荷提供兩組備用電源，大大提高了其可靠性。該方案已在北京一些工程中得到應用。 關鍵詞： 可靠性配電站備用電源自投 0  引言 配電是電力系統發電、輸電的最終目的，因而配電的可靠性尤其是重要負荷的配電可靠性越發受到各方面的重視。合理的電氣主接線方案是可靠配電的基礎，選用合適的備用電源自投邏輯是提高配電可靠性的關鍵途徑。 

2、60;     單母線分段式的內橋接線是一種常見的主接線，這種主接線既可以實現兩母線之間的分段自投，又可以實現兩進線之間的互投，運行比較靈活。但是這種主接線方案只有一路備用電源，如果該備用電源本身失電或者檢修就會使備自投失去功能，從而使所帶負荷失電，這是一些重要負荷所不允許的。為此對原有的主接線進行了修改，采用了如下的主接線方案。1  中心配電站備用電源自投方案中心配電站的典型接線見圖1。 圖1  中心配電站的典型接線Fig.1  Typical connectio

3、n of central distribution1.110kV中心配電站系統運行方式方式一（即系統正常工作狀態）：#1進線斷路器A和#2進線斷路器B合上，分段斷路器C斷開；備用電源進線斷路器D接于10kV（I）段,饋線斷路器E接于10kV（II）段，其運行方式固定為斷路器D斷開，斷路器E合上（斷路器E與備投無關后文不再述及）。方式二：#1進線斷路器A和#2進線斷路器B合上，分段斷路器C斷開；備用電源進線斷路器D檢修。方式三：備用電源進線斷路器D和#2進線斷路器B合上，分段斷路器C斷開；#1進線斷路器A檢修。1.2各種運行方式對備用電源自投的要求方式一對備用電源自

4、投的要求：a. 10kV（I）段由#1進線A供電，若#1進線故障，其保護動作信號不跳本斷路器，而去閉鎖備用進線斷路器D和分段斷路器C的備用自投。即為確保發生10kV母線故障時另一段母線的安全運行，斷路器D和C均不自投。同樣，10kV（II）段由#2進線B供電，若#2進線故障，其保護動作信號不跳本斷路器，而去閉鎖10kV分段斷路器C的備用自投。b. 若10kV（I）段失電時，斷路器D和斷路器C的備用自投裝置未收到#1進線斷路器A的保護動作閉鎖信號，則當備用自投檢測條件滿足后，斷路器D將執行備用自投，若斷路器D自投不成功，則啟動斷路器C的備用自投裝置檢測備用自投條件，條件滿足后

5、執行備用自投。c. 若10kV（II）段失電時，斷路器C的備用自投裝置未收到#2進線斷路器的保護動作閉鎖信號，則當備用自投檢測條件滿足后，斷路器C執行備用自投。方式二對備用電源自投的要求：a. 若#1（#2）電源進線A（B）故障，其保護動作信號不跳本斷路器，而去閉鎖分段斷路器C的備用自投。b. 若10kV（I）（II）段失電時，斷路器C的備用自投裝置未收到#1（#2）電源進線斷路器A（B）的保護動作閉鎖信號，則當備用自投檢測條件滿足后，斷路器C將執行備用自投。方式三對備用電源自投的要求：a. 若電源進線D（B）故障，其保護動作信號不跳本斷路器，而去閉鎖分

6、段斷路器C的備用自投。b. 若10kV（I）（II）段失電時，斷路器C的備用自投裝置未收到電源進線斷路器D（B）的保護動作閉鎖信號，則當備用自投檢測條件滿足后，斷路器C將執行備用自投。1.310kV分段斷路器C備用電源自投裝置功能技術要求裝置應能滿足方式一、方式二和方式三的備自投要求，因方式二和方式三可以看成方式一部分過程，本節主要針對方式一講述，方式一對備用電源自投的要求見上述。a. C備投裝置應引入的模擬量和開入量引入10kV（I）段和10kV（II）段的母線PT電壓、工作電源進線A和B的PT電壓、以及10kV（I）段備用電源進線D的PT電壓，用于有壓、無壓判別；引入斷

7、路器A、斷路器B、斷路器D和斷路器C的跳閘位置接點及合閘后位置接點，用于系統運行方式判別，自投準備及自投動作；引入斷路器A、斷路器B和斷路器D的保護動作接點，在發生10kV母線故障時閉鎖分段斷路器C的備用自投；引入D備投裝置發出的允許自投開入，在D自投不成功時啟動斷路器C備投。b. C裝置實現備用電源自投的條件檢無壓條件(用于工作電源斷路器未跳開時)：10kV（I）段無壓檢查條件為：10kV（I）段母線PT電壓和10kV（I）段工作電源進線A的PT電壓為“與”條件或10kV（I）段母線PT電壓和10kV（I）段備用電源進線D的PT電壓為“與”條件。10kV（II）段無壓檢查條件為：1

8、0kV（II）段母線PT電壓和10kV（II）段工作電源進線B的PT電壓為“與”條件。此“與”條件用來防止PT三相斷線后造成分段斷路器C的誤自投。檢有壓條件：10kV（II）段母線PT有電壓或10kV（I）段母線PT有電壓；檢斷路器跳閘完成：有TWJ=1開入。檢允許自投開入：與斷路器D備自投配合時，需檢查到允許自投開入，才啟動備自投動作邏輯。c. C裝置備自投動作邏輯斷路器C的備用自投裝置沒有收到斷路器A（D）或斷路器B的保護閉鎖信號，斷路器C應執行備用自投：斷路器A因誤操作或操作機構故障而跳閘，斷路器A已由“合位”變為“跳位”，則裝置應檢查10kV（I）段無壓，檢查10kV（II）

9、段有壓，并檢查到允許自投開入，自投條件滿足，斷路器C執行備用自投，使斷路器C合閘。因斷路器A的上級斷路器跳閘（包括正常跳閘或故障跳閘）而使10kV（I）段失電時，裝置以“與”條件檢無壓檢查到10kV（I）段無壓，則向斷路器A發出跳閘指令，使斷路器A跳閘，斷路器A由“合位”變為“跳位”，同時裝置檢測到10kV（II）段有壓，并檢查到允許自投開入，自投條件滿足，斷路器C執行備用自投，使斷路器C合閘。斷路器B因誤操作或操作機構故障而跳閘，斷路器B已由“合位”變為“跳位”，則裝置應檢查10kV（II）段無壓，檢查10kV（I）段有壓，自投條件滿足，斷路器C執行備用自投，使斷路器C合閘。因斷路器B的上級

10、斷路器跳閘（包括正常跳閘或故障跳閘）而使10kV（II）段失電時，裝置以“與”條件檢無壓檢查到10kV（II）段無壓，則向斷路器B發出跳閘指令，使斷路器B跳閘，斷路器B由“合位”變為“跳位”，同時裝置檢測到10kV（I）段有壓，自投條件滿足，斷路器C執行備用自投，使斷路器C合閘。d. 合閘后加速保護功能裝置應配置獨立的合閘后加速保護，無論是備用自投在故障上，還是手動合閘在故障上，都應實現加速動作于10kV分段斷路器C的跳閘。e. PT斷線檢查功能裝置檢查到10kV（I）段 或10kV（II）段PT斷線后，應立即發報警信號。1.410kV備用電源進線斷路器D備用電源

11、自投裝置功能技術要求裝置應能滿足方式一的備自投要求。若工作電源A故障而引起斷路器A保護動作，A的保護動作信號應去閉鎖斷路器D備自投。若D備自投裝置沒有收到A的保護閉鎖信號，則在備用自投檢測條件滿足后，斷路器D應執行備用自投，如不成功，發允許分段斷路器C備投信號。a. D備投裝置應引入的模擬量和開入量引入10kV（I）段母線PT電壓、工作電源進線A的PT電壓、備用電源進線D的PT電壓，用于有壓、無壓判別；引入斷路器A和斷路器D的跳閘位置接點及合閘后位置接點，用于系統運行方式判別，自投準備及自投動作；引入A的保護動作接點，在發生10kV母線故障時閉鎖D備自投。b. D裝置實現備

12、用電源自投的條件檢無壓條件(用于工作電源斷路器未跳開時)：10kV（I）段母線PT電壓和進線A的PT電壓為“與”條件，并以此“與”條件來防止PT三相斷線后造成斷路器D誤自投。檢有壓條件：10kV備用電源進線D的PT有壓。檢斷路器跳閘完成：有TWJ=1開入。c. D裝置備自投動作邏輯D裝置沒有接到A的保護閉鎖備用自投信號，D裝置應執行備用自投：D裝置檢測到斷路器A已跳閘，并檢測到10kV（I）段無壓，此屬斷路器A由于誤操作跳閘或操作機構故障跳閘，若進線D的PT有壓，檢測條件滿足，則斷路器D應執行備用自投。D裝置以“與”條件檢測到10kV（I）段無壓，但斷路器A仍在“合閘位”，此屬斷路器

13、A的上級斷路器跳閘使10kV（I）段失電，若進線D的PT有壓，D裝置應向A發出跳閘指令，使A跳閘，A的位置信號由“合閘位”變為“跳閘位”后，確認已與故障點隔離，檢測條件滿足，再使D執行備用自投。如D的自投合閘指令發出1s后，D的位置接點未變位，即D自投不成功，則D裝置應向分段斷路器C發出允許自投指令。 2備用電源自投的實現使用南瑞繼保電氣公司生產的RCS-9651備用電源自投裝置可以實現上述功能要求，此裝置在斷路器D及斷路器C各配一臺。2.1備自投裝置基本配置備自投方面的主要功能有：兩種方式的無壓啟動分段開關備自投；兩種方式的位置啟動分段開關備自投。保護方面的主要功能有：經復壓閉鎖的

14、兩段定時限過流保護；一段零序過流保護；合閘后加速保護。2.2裝置原理2.2.1模擬量輸入外部電流及電壓輸入經隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入模數變換器，CPU采樣數字處理后形成各種保護繼電器。Ua1、Ub1、Uc1為母電壓，Ua2、Ub2、Uc2為母電壓。Ux1、Ux2為兩條進線的某相線電壓。Ia、Ib、Ic為過流保護用模擬量輸入。2.2.2分段備自投原理說明裝置引入二段母線電壓和兩條進線電壓，用于有壓、無壓判別；裝置引入1DL、2DL、3DL(分段)斷路器位置接點（TWJ），用于系統運行方式判別，自投準備及自投動作；引入一個閉鎖備自投開入；引入一個允許啟動備自投開入。備自投邏輯：充電條

15、件：1)1DL、2DL在合位，3DL在分位；       2)母、母均有壓；       經整定延時完成充電。放電條件：1)3DL在合位；2)有外部閉鎖信號；3)手跳1DL或2DL；4)、母均無壓，經延時放電。自投方式1動作過程：當充電完成后，"啟動備自投方式1,3"開入允許，母無壓且Ux1無壓(均小于無壓啟動定值)，母有壓則經Tt1延時跳開1DL。確認1DL跳開后，同時母無壓（三相電壓均小于無壓合閘定值）經Th1延時合上3DL。自投方

16、式2動作過程：當充電完成后，母無壓且Ux2無壓(均小于無壓啟動定值)，母有壓則經Tt2延時跳開2DL。確認2DL跳開后，同時母無壓（三相電壓均小于無壓合閘定值）經Th2延時合上3DL。自投方式3動作過程：當充電完成后，"啟動備自投方式1,3"開入允許，1DL跳開，母無壓（三相電壓均小于無壓合閘定值），母有壓則經Th3延時合上3DL。自投方式4動作過程：當充電完成后，2DL跳開，母無壓（三相電壓均小于無壓合閘定值），母有壓則經Th4延時合上3DL。自給3DL發合令起，如果在1s內3DL的TWJ沒有返回，則裝置輸出“啟動遠方BZT”信號(持續30s后返回)；如果在1s內3DL的

17、TWJ已經返回則不啟動。2.3C和D備投裝置對定值整定及外部接線的要求C備投裝置：投入自投方式1、2、3、4；引入“啟動備自投允許”開入（A或D檢修時，用壓板固定投入）；增加切換開關，用于A運行或D運行時對位置接點、交流電壓、跳閘輸出進行切換；A（D）斷路器對應C裝置內1DL，B斷路器對應裝置內2DL，C斷路器對應裝置內3DL。D備投裝置：投入自投方式1、3；引出“啟動備自投允許”接點；A斷路器對應D裝置內1DL，D斷路器對應裝置內3DL，2DL看作固定合上（2KKJ=1，2TWJ=0）。 3  結語目前國內配電站備自投方案眾多，產品多樣。使用軟硬件配置簡單的裝置，不可能實現重要配電站的復雜備自投邏輯；具有豐富軟硬件資源配置的裝置可以實現復雜的備用電源自投方案，配置靈活，適應性廣，但成本較高，對某具體配電站可能造成資源浪費，且組態、調試、維護復雜。本文介紹了一種備用電源自投方案