Ｖｏ１．３４№４ Ａｕｇ．２０１０ 湖 北 电 力 箜丝鲞筮兰塑 ２０１０年８月 ２２０ ｋＶ主变备自投的实际应用 张俊，宋会平 （湖北省荆州供电公司，湖北荆州４３４００２） ［摘要］ 通过２２０ ｋＶ主变备自投的实际应用，提出了２２０ ｋＶ主变备自投配置的基本原则和要 求，阐述了主变备自投装置在动作逻辑编写、安装调试和运行维护方面的实际做法，保证了备自投装置 更加安全可靠地运行。 ［关键词］备自投；主变；运行维护 ［中图分类号］ＴＭ７６２ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００６－３９８６（２０１０）０４－０００７－０３ Ａｕｔｏ－ｒｅｓｔａｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ２２０ ｋＶ Ｍａｉｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ．ＳＯＮＧ Ｈｕｉ—ｐｉｎｇ （Ｈｕｂｅｉ Ｊｉｎｇｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ Ｈｕｂｅｉ ４３４００２，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｆｏｒ ａｕｔｏ—ｒｅｓｔａｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２２０ ｋＶ ｍａｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎ— ｐｏｓｉｎｇ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ，ｒｕｎｎｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｗｈｉｃｈ，ｔｈｅ ｓａｆｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｕｔｏ— ｒｅｓｔａｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｅｎｓｕｒｅｄ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ａｕｔｏ—ｒｅｓｔａｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｍａｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｒｕｎｎｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ 湖北荆州供电公司供区目前有１１座２２０ ｋＶ变 家电网公司《电业生产事故调查规程》的规定，有３ 电站，其中１０座变电站有两台变压器，由于供区负 个及以上的１１０ ｋＶ变电站全停，是严重的电网事 荷受季节性影响较大，导致负荷极不平衡，全年有 故，因此供电企业必须尽量避免这种事故发生。 ８０％的时问负荷较小，单台变压器完全能够满足供 １．３稳定小网 电要求，但这种方式供电可靠性不高。两台变压器 小型电厂一般都是通过１１０ ｋＶ从２２０ ｋＶ变电 长期并列运行，虽然供电可靠性能够得到保障，但供 站上网，如果２２０ ｋＶ变电站单台运行的变压器事故 电损耗将大幅增加，这是供电企业难于承受的。为 跳闸，而周围又不能使负荷达到平衡时，极有可能拖 了解决这一矛盾，在变电站引入了备用电源自动投 垮小电厂，造成电网事故。安装备自投，能够提高电 入装置，它是一种为用户提供不问断供电的经济有 网的稳定性。 效的技术措施，目前已相当成熟，得到了广泛应用。 ２安装备自投的总体原则 １ ２２０ ｋＶ主变自备自投的作用 （１）只考虑两台主变相互备投，不考虑两台主 １．１解决经济运行与供电可靠性的矛盾 变运行时低压分段开关备自投。 对于供电负荷不大的变电站，单台主变运行是 （２）只考虑主变差动和非电量保护（瓦斯、冷却 最经济的，荆州供区２２万主变压器少换电量２００万 器全停等）跳闸时、以及高压侧开关偷跳时启动备 ｋＷｈ，但供电可靠性较差。如果在变电站引入备自 自投，不考虑中、低压侧开关分别偷跳和变压器后备 投装置，既提高了供电可靠性，又可以减少两台主变 保护动作跳闸时启动备自投。 同时运行的时间，提高供电企业的经济效益。 （３）为可靠起见，备自投启动的条件是中、低压 １．２减少电网事故 侧开关同时无流无压，且高压侧有压（有压判据可 单台变压器运行的２２０ ｋＶ变电站，一旦主变事 消除２２０ ｋＶ系统的影响，备自投动作时间可以整定 故跳闸，必然导致多个１１０ ｋＶ变电站停电。按照国 更小，不需要在单电源时和上级保护、重合闸相配 合，但其弊端是在母差、失灵保护动作时备自投可能 ［收稿日期］２０１０－０５－２５ 不会启动，如果动作时间没有要求或者高压侧电源 ［作者简介］ 张俊（１９７１一），男，湖北江陵人，工程师。 非常可靠，可考虑取消该判据）。 ・７． 箜丝鲞箜 塑 ２０１０年８月 湖 北 电 力 ＶｏＡ１．３４№４ ｕｇ．２０１０ （４）由于主变低压侧有的带电抗器，有两 个低压开关，且低压侧开关ＴＡ二次绕组一般较少， 为简单起见，均采用高压侧ＴＡ代替低压侧ＴＡ。 ３对备自投装置的基本要求 （１）备自投装置和重合闸装置一样，设有充、放 电逻辑，只有充满电才允许动作，且只允许动作一 次，动作后只有手动复归才能重新投入运行。 （２）备自投装置应有故障自诊断功能，对各侧 模拟量、开关量和自身的异常应能及时告警并闭锁 备自投。要求中、低压侧任一侧无压（或ＴＶ断线）、 无流（含低负荷或ＴＡ断线）、有流但开关在跳位时 对备自投进行放电。 （３）备自投启动后，不管运行变压器的中、低压 侧开关是否跳开，均应先发一个跳闸脉冲到中、低压 侧断路器上，只有确认中、低压侧断路器确已断开 后，方才允许将备用变压器投入运行。 （４）备自投动作后应先合高压侧开关，再延时 合中、低压侧开关。 ４二次回路设计要求 （１）就地或远方断开运行变压器的各侧开关 时，备自投装置一般不要求动作，因此主变各侧操作 箱的手跳继电器ＳＴＪ接点应对备自投装置放电（如 果手跳放电不接，则由运行人员在操作前退出备自 投）。 （２）备自投动作跳开运行变压器的各侧开关 时，其出口不得接到手跳继电器ＳＴＪ上（或者ＴＪＲ 上，但会经过ＴＪＲ和ＳＴＪ之间的二极管启动ＳＴＪ，应 注意），以防备自投装置放电，使合闸逻辑不能完 成。 （３）主变各侧后备保护动作应对备自投装置放 电，防止备用变压器合到故障回路上。 （４）备自投装置所用的高、中压侧ＴＶ电压宜采 用某一主变保护切换后的电压，这样可避免母线停 电等情况造成Ｔｖ失压，影响备自投装置正常投运。 （５）如果主变某侧开关的负荷电流较小，引起 备自投告警，应考虑减小ＴＡ变比或者增加升流器。 （６）主变各侧开关引入的位置接点均要求是跳 位开接点。 ５ 三圈变无电抗器备投方案 运行方式接线如图１所示，１号主变和２号主 变互为备用。 ・８・ 图１ 无电抗器备投方案运行方式接线图 ５．１ １号主变运行，２号主变备用逻辑 方式１：当５号母线、７号母线、８号母线均无 压，１号主变高、中压侧开关均无流，而１号母线有 压时，跳１号主变中压侧断路器ＤＬ３和低压侧断路 器ＤＬ５，跳开后先合２号主变高压侧断路器ＤＬ２，再 分别合２号主变中压侧断路器Ｄｉｄ和低压侧断路 器ＤＬ６。方式１备自投逻辑原理框图如图２。 图２方式１备自投逻辑原理框图 ５．２ ２号主变运行。１号主变备用逻辑 方式２：当５号母线、７号母线、８号母线均无 压，２号主变高、中压侧开关均无流，而１号母线有 压时，跳２号主变中压侧断路器Ｄｉｄ和低压侧断路 器ＤＬ６，跳开后先合１号主变高压侧断路器ＤＬ１，再 分别合１号主变中压侧断路器ＤＬ３和低压侧断路 器ＤＬ５。方式２备自投逻辑原理框图如图３。 图３方式２备自投逻辑原理框图 Ｖｏ１．３４ Ｎｏ４ Ａｕｇ．２０１０ 湖 北 电 力 箜丝鲞箜 塑 ２０１０年８月 ６三圈变有电抗器备投方案 运行方式接线如图４所示，１号主变和２号主 ＤＬ３、ＤＬ５应可靠跳闸，２号主变三侧开关应相继合 闸。 ’ （２）检查“方式２”备投逻辑和２号主变跳闸回 变互为备用。 图４有电抗器备投方案运行方式接线图 ６．１ １号主变运行，２号主变备用逻辑 方式１：当５号母、７号母、９号母均无压，１号主 变高、中压侧开关均无流，而１号母有压时，跳１号 主变中压侧断路器ＤＬ３和低压侧断路器ＤＬ５、ＤＬ７， 跳开后先合２号主变高压侧断路器ＤＩ２，再分别合 ２号主变中压侧断路器ＤＬ４和低压侧断路器ＤＩ．ｔ５、 ＤＬ８。 ６．２ ２号主变运行，１号主变备用逻辑 方式２：当５号母、７号母、９号母均无压，２号主 变高、中压侧开关均无流，而１号母有压时，跳２号 主变中压侧断路器ＤＬ４和低压侧断路器ＤＩＡ－、ＤＩ＿８， 跳开后先合１号主变高压侧断路器ＤＬ１，再分别合 １号主变中压侧断路器ＤＬ３和低压侧断路器ＤＬ５、 ＤＩ 。 ７ 无电抗器备投动作逻辑和试验 ７．１ １号主变带负荷、２号主变冷备用的试验 在２号主变冷备用条件下，完成备自投和２号 主变的相应接口。 （１）检查“方式１”备投逻辑和２号主变合闸回 路的完好性。 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 动作：用模拟断路器模拟的１号主变中、低压侧开关 路的完好性。 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 动作：２号主变的中、低压侧开关应可靠跳闸，用模 拟断路器模拟的１号主变三侧开关ＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５ 应相继合闸。 ． ７．２ ２号主变带负荷、１号主变冷备用的试验 在１号主变冷备用条件下，完成备自投和１号 主变的相应接口。 （１）检查“方式２”备投逻辑和１号主变合闸回 路的完好性。 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 动作：用模拟断路器模拟的２号主变中、低压侧开关 ＤＬ４、ＤＬ６应可靠跳闸，１号主变三侧开关应相继合 闸。 （２）检查“方式１”备投逻辑和１号主变跳闸回 路的完好性。 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 动作：１号主变的中、低压侧开关应可靠跳闸，用模 拟断路器模拟的２号主变三侧开关ＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６ 应相继合闸。 ８有电抗器备投动作逻辑和试验 ８．１ １号主变带负荷、２号主变冷备用的试验 在２号主变冷备用条件下，完成备自投和２号 主变的相应接口。 （１）检查“方式１”备投逻辑和２号主变合闸回 路的完好性。 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 动作：用模拟断路器模拟的１号主变中、低压侧开关 ＤＬ３、ＤＬ５、ＤＬ７应可靠跳闸，２号主变三侧开关应相 继合闸。 （２）检查“方式２”备投逻辑和２号主变跳闸回 路的完好性。 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 动作：２号主变的中、低压侧开关应可靠跳闸，用模 拟断路器模拟的１号主变三侧开关ＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５、 ＤＬ７应相继合闸。 ８．２ ２号主变带负荷、１号主变冷备用的试验 在１号主变冷备用条件下，完成备自投和１号 主变的相应接口。 （下转第５３页） ．Ｑ． Ｖｏ１．３４ Ｎｏ４ Ａｕｇ．２０１０ 湖 北 电 力 箜塑鲞箜兰翅 ２０１０年８月 只能被迫退出运行或备用。 １号机组１１０ Ｖ ｌ段起码流分电 １弓机缒１１０ ｖ１１段起码漉分｝乜肼 保护装置取自同一机组ｌｌ０ Ｖ直流，另一台机组直 流电源备用，当一机组直流需停电时，切至另一路直 流运行，确保起备变保护装置可靠运行；Ｃ柜操作箱 分别从１号、２号机组直流取两路直流，接人起备变 两路操作回路，互不影响，确保开关操作正常。为防 止因直流系统故障检修时使运行人员在倒换电源时 操作不方便，还加装了电源切换开关，实现不断电切 图２启备变保护装置电源接线图 换，保证了启备变保护装置电源工作的可靠性。 ２启备变保护装置电源的优化设置 国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十 五项重点要求》中防止继电保护事故１３．７条规定： “应保证继电保护操作电源的可靠性，防止出现二 次寄生回路，提高继电保护装置抗干扰能力”。而 河源电厂启备变保护装置电源在改进前正是存在上 图３改造后启备变保护装置电源接线图 述不可靠性。为此，在河源电厂２号机组厂用１１０ Ｖ直流系统正式投入运行后，为提高启备变保护装 ３ 结论 置电源的供电可靠性，决定对各保护屏增加一路装 河源电厂１号机组Ｂ级检修期间，机组直流系 置电源。启备变保护装置的电源改进后电源分别取 统因技术改造全部退出运行，启备变保护装置电源 自１、２号机组１１０ ｖ直流系统两段直流母线（如图 切换至由２号机组直流系统供电且运行正常。实践 ３所示）。正常运行时两台机组提供的电源在各自 证明，启备变保护装置加装为两路电源后，提高了启 直流分屏上的馈线开关全部合闸，Ａ柜、Ｂ柜、Ｃ柜 备变保护投入的可靠性。 （上接第９页） 失压（断线）、ＴＡ断线（或低负荷运行）、开关量异常 （１）检查“方式２”备投逻辑和１号主变合闸回 以及备自投装置故障时，应及时退出运行。手分 路的完好性。 （遥分）主变开关前、两台主变并联运行前、主变热 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 备用转冷备用前均应先停用备自投。备自投装置动 动作：用模拟断路器模拟的２号主变中、低压侧开关 作后应及时停用，只有当变压器重新具备热备用条 ＤＬ４、Ｄｌｋｉ、ＤＬ８应可靠跳闸，１号主变三侧开关应相 件，并得到调度同意后方可用复位键对备自投装置 继合闸。 进行复位，重新投入备自投。 （２）检查“方式１”备投逻辑和１号主变跳闸回 备自投投运期间，应关注变压器的负荷，如果备 路的完好性。 自投动作后会引起变压器过载，则应退出运行或者 模拟从有流、有压到无流、无压，备自投应正确 启用自动切负荷功能。变电站运行人员应定期巡视 动作：１号主变的中、低压侧开关应可靠跳闸，用模 备自投装置，特别是备自投的充电标志和开关量的 拟断路器模拟的２号主变三侧开关ＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６、 状态信息，当发现有异常时应汇报调度，申请退出运 ＤＬ８应相继合闸。 行 ９ 备自投的运行注意事项 １０ 结语 新安装的备自投装置投运前应带实际变压器分 通过２２０ ｋＶ主变备自投的实际应用，提出了 别进行整组传动试验，以检查动作逻辑和二次回路 ２２０ ｋＶ主变备自投配置的基本原则和要求，阐述了 的正确性；定期检验时，应随两台主变保护定检同步 主变备自投装置在动作逻辑编写、安排调试和运行 进行。 维护方面的一些实际做法，保证备自投装置能够更 正常时一台变压器运行，另一台变压器热备用， 加安全可靠的运行。 热备用变压器的中心点地刀应在合上位置。当ＴＶ ・５３・
