220kV备用电源自动投入装置在500kV变电站的应用.pdf

第 2 3卷 第 1 期 2 0 1 0年 1 月 广 东 电 力 guangd0ng elecr i c po，er vo1 23 no1 j a n 2 01 0 2 2 0 k v备用 电源 自动投入装置 在 5 0 0 k v变电站的应用 高宏 慧 ( 广 东电网公司东莞供 电局 ，广东 东莞 5 2 3 0 0 8 ) 摘要：对 5 0 0 k v莞城 变电站 2 2 0 k v备用电源 自动投入( 简称备 自投 ) 装置在接入模 拟量选择 、设计 思路 、检 修 压板设置等方面存在的 问题进行 了分析 ，并结合 5 0 0 k v莞城 变电站 主变压器 高压侧 的运行状 态判 别来说明 2 2 0 k v备 自投装置应用的功能和逻辑。 关键词 ：备用电源 自动投入装置 ；5 0 0 k v 变电站 ；检修压板 中图分类号 ：t m7 7 文献标志码 ：b 文章编号：1 0 0 7 2 9 0 x( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 4 2 0 3 ap p l i c a t i o n o f 2 2 0 kv au t o ma t i c st a nd - b y po we r s wi t c hi ng de v i c e i n 5 0 0 k v s u b s t a t i o n gao ho n g - h u i ( do n g g u a n p o we r s u p p l y bu r e a u o f gu a n g d o n g p o we r gr i d co r p ，do n g g u a n，gu a n g d o n g 5 2 3 0 0 8，ch i n a ) ab s t r a c t ：p r o b l e ms i n a n a l o g i n p u t s e l e c t i o n，d e s i g n i d e a ，ma i n t e n a n c e g r i p p e r s d i s p o s i t i o n ，e t c o f 2 2 0 k v a u t o ma t i c s t a n d b y po we r s wi t c h i n g d e v i c e i n 5 0 0 k v gu a n c h e n g s u b s t a t i o n a r e a n a l y z e d th e a p p l i c a t i o n f u n c t i o n a n d l o g i c o f 2 2 0 k v a u t o m a t i c s t a n d b y po we r s wi t c h i n g d e v i c e i s i l l u s t r a t e d wi t h t h e r u n n i n g s t a t e i d e n t i f i c a t i o n o n ma i n t r a n s f o r me r h v s i d e o f 5 00 kv gu a n ch e ng sub s t a t i on ke y wo r d s ：a u t o ma t i c s t a n d b y po we r s wi t c h i n g d e v i c e ；5 0 0 k v s u bs t a t i o n ；ma i n t e n a n c e g r i p p e r s 5 0 0 k v 变电站 2 2 0 k v 母线分列运行 ，可 以 解决局部电网正常情况下线路有重要负荷和 n 一1 故障情况下相应输电线路负荷严重过载问题 ，但母 线分列运行 ，将会 导致供 电可靠性下 降。在 2 2 0 k v母线上安装备用电源 自动投入( 简称备 自投) 装 置 ，可有效解决上述问题。目前，备 自投装置 尚未 广泛应用于 5 0 0 k v 变 电站 ，在东莞 电网 5 0 0 k v 变电站配置备 自投装置还是首次。本文将介绍 5 0 0 k v 莞城变电站 2 2 0 k v备 自投装置在设计和应用 中存在的问题及解决方案。 1 备 自投装置接入模拟量分析 5 0 0 k v莞城变电站 2 2 0 k v母线共接人 1 0回 2 2 0 k v线路 、4台主变压器的中压侧断路器 、2个 收稿 日期：2 0 0 9 1 0 0 6 母联断路器以及 2 个分段断路器。选取哪些模拟量 接人备 自投装置，关系到其动作逻辑。 1 1 对接入模拟量的要求 a ) 目前 国内 2 2 0 k v备 自投装置单机最多 只 采集 6个 2 2 0 k v 间隔的接人模拟量 。 b )接入模拟量关系到备 自投装置的动作逻辑 判断。增 加接 入 量，会 引起 装 置 逻辑 判 断 的 复 杂性 。 c )备 自投装置接入过多的二次接线 ，将给装 置的运行维护带来很大的困难。 1 2 主变压器跳闸后备自投装置的动作逻辑 a )主变压器跳闸后 短时间内，如 2 2 0 k v母 线上仍有主变压器正常运行 ，或有 2 2 0 k v 电源线 路供电，2 2 0 k v母线不会马上失压 ，只要同期投 入新电源 ，该电网就得到了支撑，能够立即恢复正 常运行 。 第 1 期 高宏慧 ：5 0 0 k v变 电站中 2 2 0 k v备用电源 自动投入装置的设计与应用 b )主变压器跳 闸后，如原来所带 2 2 0 k v母 线没有任何主变压器或有电源线路为之供电，母线 马上就会 失压。在这种情况下 ，可 通过检定 2 2 0 k v母线失压，自动投入母线断路器。 通过以上分析，得出结论：如设计备 自投装置 在反映主变压器跳闸并满足相关条件时动作 ，装置 就无需 判 断 2 2 0 k v 线 路 的运 行状 态 ，即 2 2 0 k v 线路的模拟量无需接入备 自投装置。这样 ，备 自投 装置仪需接入 4台主变压器中压侧的模拟量 ，装置 能满足需求。 2 备 自投装置设计思路 2 1 运 行环境 2 2 0 k v母线 w1和 w2 、母线 w5和 w6分别 并列运行 各由 2台主变压器带负荷 ，分段断路器 q f 2 0 1 5 、qf 2 0 2 6开环运行。5 0 0 k v莞城变电站 2 2 0 k v母线接线如图 1 所示。 图 1 5 0 0 k v莞城 变电站 2 2 o r v母线接线 2 2 动 作流程 由于 5 0 0 k v莞城 变 电站 变压器供 电负荷较 重，且有重要负荷 ，为提高供 电可靠性 ，5 0 0 k v 莞城变电站采用双备用电源补充 自动投入方式。备 自投装置动作流程如图 2所示。当任意 1台或 2台 主变压器跳闸，首先合分段断路器 qf 2 0 1 5 。如果 图 2 备自投装置动作流程 图 广 东 电 力 第 2 3卷 分段断路器 q f 2 0 1 5合闸不成功 ，再合分段 断路器 qf 2 0 2 6 。当2 2 0 k v母线失压时，经延时合分段断 路器 ；当 2 2 0 k v母 线未失压 时，需检测 同期条 件，如条件满足，经延时合分段断路器。 3 检修压板 的设 置 为避免相关设备的检修而引起备 自投装置退 出 的问题 ，需配置 5种类型的检修压板 ，分别是主变 压器检修压板、母线检修压板、母联断路器检修压 板和分段断路器检修压板 、高压侧边断路器和中断 路器检修压板。当相关设备退出时，仅需投入其对 应的检修压板 ，而无需退出备 自投装置 。装置在充 电、启动、动作条件中根据相关设备的检修压板投 入状态进行相应的逻辑判别。 3 1 充 电条件 投入检修压板的主变压器和母线即判断为处于 停运状态 ，投入检修压板的母联断路器和分段断路 器即判为处于断开位置。 3 2 启动条件 除了主变压器高压侧边、中断路器检修压板， 其它的检修压板均与启动的判别逻辑无关 。 3 3 动作条件 投入检修压板的元件，不能跳开其断路器 ，也 不能合其断路器 。 4 主变压器高压侧运行状态判别 5 0 0 k v莞城变电站 2号 、4号主变压器高压 侧断路器为单断路器 ；1号、3号主变压器高压侧 断路器为双断路器 ，其一次接线如图 3所示。 5 0 0 k v w2 至 3 号 主变 压器高压侧 x 至4 号主变 匿器高压侧 5 0 0 k v w l 图 3 5 0 0 k v莞城变电站主变压器高压侧 断路器的接线 备 自投装置在充 电及启动判别中需判断主变压 器高压侧的运行状态。因此 ，必须分别对高压侧为 单、双断路器的 4种状态进行逻辑判别 ：高压侧为 单断路器时主变压器投入运行的逻辑判别 ；高压侧 有边 、中断路器时主变压器投入运行的逻辑判别； 高压侧为单断路器时主变压器跳闸的逻辑判别；高 压侧为双断路器时主变压器跳闸的逻辑判别。其动 作逻辑如图 4所示。 ( 下转第 5 4页) 高压侧断路器检修压板退出 高压侧断路器在合闸位置 中压侧断路器在合闸位置 主变 压器 投入运 行 ( a ) 高压侧为单断路器时主变压器投入运行的判别逻辑 堑 堕 墨 丝 堡 垦 堡 塑 h 中断路器检修压板退出 h 面 l 边断路器检修压板退出 h 边断路器在合闸位置 卜 _ j l l l 望： 主 堑 堕 墨 堡 垦堡 全 望堂 边 、 中断路器任一项在合闸位置 中压侧断路器在合闸位置 主变 压 器投 入 运 行 ( b ) 高压侧有边、中断路器时主变压器投入运行的判别逻辑 高压侧断路器在分闸位置 中压侧断路器在分闸位置 中压侧 断路器 无故 障电流 状态字中该主变压器投入运行 2 0 0ms 鲁 是 装 ( c ) 高压侧为单断路器时主变压器跳闸的判别逻辑 & 边 、 中断路器检修压板未全投入 中压侧断路器在分闸位置 主 垦 堑 堕鲎 垫 堕皇 状态字中该主变压器投入运行 ( d ) 高压侧为双断路器时主变压器跳闸的判别逻辑 图 4 主变压器高压侧运行状态判别 2 0 0ms 日 备自投 装 置启 动 一 一 一 一 5 4 广 东 电 力 第 2 3 卷 7 5 ；涂层致密 ， 孔隙率约为 1 ；喷涂射流集 中， 飞行距离长 ，喷涂距离可在很大范围内调节 ，提高 了工艺的适应能力；涂层光滑、均匀，表面精度 高；喷涂粒子速度高，超过音速 ；喷涂粒子细小、 均匀 ；基体过热少。 随着热喷涂设备的更新换代，粒子速度不断提 高，涂层质量不断得到改善。超音速活性电弧喷涂 是一个不断熔化一雾化一沉积的重复过程，但在雾 化方式上，超音速活性电弧喷涂与普通电弧喷涂有 差别 ：普通电弧喷涂采用亚音速雾化 ，而超音速活 性电弧喷涂采用超音速雾化。与亚音速雾化相 比， 超音速活性电弧的雾化效果好 ，雾化后的粒子细小 均匀 、速度高 ，能获得高质量的涂层。 用于喷涂的丙烷或丙烯可调节成过饱和 ，这样 在与氧气燃烧以后，还有一部分剩余下来，这种还 原气氛对丝材的喷涂粒子起到气体保护作用。具体 方法是在调好燃气与空气的比例时，适当调大燃气 的分量 ，因为丙烷或丙烯等液体燃气主要是 c元 素和 h元素的化合物，这些元素极 易氧化，在粒 子飞行时，多余的燃气就充当还原剂 ，保护了粒子 金属 ，避免它们直接与空气接触发生氧化反应 ，大 大减少涂层的氧化程度 ，提高涂层的结合强度。多 余的燃气对粒子有保温作用，如果没有这些多余的 燃气保温，粒子在飞行时，就直接与大气接触 ，到 达基材时，粒子的温度会 由于大气的冷却而大大下 降，不利于粒子的变形雾化。得到燃气的保温 ，粒 子可以保持较高温度与基材接触 ，有利粒子与基 体、粒子与粒子之间的结合，从而提高涂层的结合 强度和涂层的内聚强度。 4 接地网导电防腐涂层的设计思路 运用电弧喷涂技术在钢铁基体上制备防腐层的 方法，在国内外已经得到广泛的应用，但该技术在 接地网防腐方面还应用不多。内蒙古电力科学研究 院把该技术应用 在包头供 电局 2 2 0 k v古城 变电 站 、1 1 0 k v巴盟五原变电站 的接地网防腐 中，收 到了良好的效果l 2 。在实践中还发现电弧喷涂不仅 在防腐方面功效显著，在降低接地 网接地电阻方面 也收到良好的效 果。针对土壤这种特定 的腐蚀环 境 ，要满足接地网防腐的需要，所制备的涂层必须 导电性能良好 ，电阻率尽量低于土壤 电阻率，与被 保护金属相接近；防腐性能良好 ，有耐酸、碱、盐 腐蚀的能力 ；施工工艺简单，机械强度适当，价格 适宜 。 5 结论 a )运用超音速活性电弧喷涂技术对接地网实 施防腐处理 ，是解决接地网腐蚀的有效途径之一。 b )接地网防护涂层的设计必须兼顾防腐性能 和导电性能的需求 ，导电防腐复合涂层的制备将成 为研究的重点 。 c )喷涂技术应用于接地 网防腐还刚起步 ，必 须在实践 中不断积累经验，从防腐设计要求 、施工 规范等方面不断完善 。 参考文献 ： e 1 胡学文， 许崇武接地网腐蚀与防护的研究 j 湖北电力， 2 0 0 2，2 6( 3 )：313 4 hu xu e - we n。 xu ch on g wu re s e a r c h o n co r r os i on a n d p r o t e c t i o n o f gr o u n d i n g gr i d e j hu b e i e l ect r i c p o we r ， 2 0 0 2，2 6( 3 )：313 4 2 3马东， 岳建华， 牛继荣， 等 乌海地区地网腐蚀情况调查及防 腐改造建议 l j 内蒙古 电力技术，2 0 0 5 ， 2 3 ( 3 ) ：1 3 m a