引入第三电源后专业厂开闭所三电源实施技术方案

1/12引入第三电源后专业厂开闭所三电源实施技术方案摘要专业厂开闭所供电方式采用单母线分段的形式，双独立电源系统供电，当一路电源事故停电或者检修时，运行方式将变为单母线运行，重要专业厂对供电可靠性的要求非常高，这种运行方式不利于提高供电可靠性，针对此问题，引入第三独立电源，满足专业厂对供电可靠性越来越高的要求。关键词专业厂开闭所供电可靠性第三独立电源解决方案专业厂用电为一级负荷，一级负荷的供电电源应符合下列要求一是一级负荷由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路独立高压电源。二是一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，要必须增设备用电源。随着东风有限对供电可靠性的要求越来越高，电力处为了提高重要专业厂的供电可靠性，现对这些专业厂开闭所新架设第三回10KV独立电源进行供电（长期热备用）。现实如下供电方式正常时两用一备，即当一路主电源事故停电时，投入备用电源；事故恢复后，2/12备用电源切除，主电源投入。专业厂开闭所供电方式采用单母线分段的形式，双独立电源系统供电，当一路电源事故停电或者检修时，合上母联，损失部分负荷，运行方式改为单母线运行，这对于重要专业厂来说是不允许的，甩负荷可能导致重大设备损坏和伤及人身安全以及打破生产的均衡性。因此应该尽最大努力减少单母线运行方式的出现。现在对重要专业厂新增一条独立10KV电源做为热备用，这样在任一路主电源事故或检修时投入，实现N1准则，即任一电源故障都不会影像到专业厂的供电，不会损失负荷，可以尽量减少停电时间。时间就是金钱，这对专业厂来说是非常重要的。实现N2准则（如果万一其它相关线路或设施由此发生异常，此时在设计上仍能保证系统安全和正常运行）的要求，即考虑到两件关键元件同时停止运作即N2的规划准则。对专业厂KB所来说，就是任两回电源故障失电后，仍能保持电网稳定，但需损失部分负荷。现有部分专业厂开闭所已经引入第三电源，但在如何引入以满足N1或N2准则时却遇到了困难。1）第三电源不经过相应装置进行分段处理，难以同时为开闭所原有分段母线两侧同时提供备用。2）专业厂开闭所内母线室现已经无法为第三电源提供相应装置的安装空间。3/12为解决上述问题，我提出以下三个方案，并作相应说明论述。设计方案如下方案一主接线图如下注101、02、10单元为KB所原有双电源系统；2虚线框内为新增的户外箱式变（G1、G2共2面开关柜）；3G1第三电源进线柜（前）和出线柜（附）（进入段母线），G2为出线柜（进入段母线）保留原接线方式，增加一组箱式变新增设备清单见附件1。G1附柜和G2柜出线电缆分别与、段母线连接。主电源故障，手动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电。其中，正常情况下户外箱式变所有断路器，隔离开关均在分位。操作过程1备用有电01单元检修时，操作过程如下合K1合K3合上03开关拉开01开关拉01线路侧隔离开关拉01母线侧隔离开关，保证不间断供电和不损失负荷。检4/12修结束后，恢复01供电，03备用，操作过程如下合01母线侧隔离开关合01线路侧隔离开关合上01开关拉开03开关拉K3拉K1，02单元检修时同理；01故障失电，01开关跳闸，操作过程如下检查01开关在断开位置拉01线路侧隔离开关拉01母线侧隔离开关合K1合K3合上03开关，其中段母线停电时间取决与上述操作过程的总消耗时间（从调度下令到操作结束）。事故处理结束后，恢复01供电，03备用，操作过程如下合01母线侧隔离开关合01线路侧隔离开关合上01开关拉开03开关拉K3拉K1，02故障失电同理；01、02先后相继故障失电，01开关跳闸，操作过程如下检查01开关在断开位置拉01线路侧隔离开关拉01母线侧隔离开关合K1合K3合上03开关，同时02故障失电，02开关跳闸,此时操作如下检查02开关在断开位置拉02线路侧隔离开关拉02母线侧隔离开关合10靠段母线侧隔离开关合10靠段母线侧隔离开关合上10开兀鹗糠指汉桑1故障先处理结束，恢复分段运行和01供电，同时03投段母线，操作过程如下合01母线侧隔离开关合01线路侧隔离开关合上01开关拉开03开关拉K3拉K1合K2合K3合上03开关拉开10开关拉10靠5/12段母线侧隔离开关拉10靠段母线侧隔离开关（若02故障先处理结束，恢复02供电，03投段母线，操作过程如下合02母线侧隔离开关合02线路侧隔离开关合上02开关拉开10开关拉10靠段母线侧隔离开关拉10靠段母线侧隔离开关），02（01）故障处理结束，恢复02（01）供电，03备用，操作过程见。02故障失电后01故障失电同理；此项操作过程繁琐，耗时过多，处理过程中损失部分负荷，用户停电时间长。2备用失电备用失电后，操作过程同原先接线方式；备用恢复后，操作过程参加1。闭锁关系101、02、10原五防闭锁不变；2G1柜实现五防闭锁，03与K2之间现实机械连锁,K1与K2之间现实机械互锁，即K1与K2禁止同时在合位，五防闭锁可采用JSXGN12箱式柜机械闭锁，可将G1柜五防闭锁中的上刀闸机械闭锁延长至K2，闭锁与互锁见如下示意图注1K1、K2操作把手增开开1个圆孔2原G1五防闭锁的原上刀闸输出延长至K2操作把手；6/12303开关合上后，闭锁销向右运动，卡主K1操作把手，同时将闭锁用钢筋顶向右运动，卡主K2操作把手，03开关拉开后，恢复K2操作把手可分、合，从而实现闭锁；（注意调节上图所示的间隙）；4当K1、K2都处于分时，K1、K2操作把手同时被卡住，当K1处于合位置时，互锁见上图所示，K2操作把手被卡住，当K1分，操作G3合时，互锁用钢筋向左运动，卡住K1，从而现实互锁。方案二主接线图如下注101、02单元为KB所原有双电源系统；2虚线框内为新增的户外箱式变（G1和G2共2面开关柜）；3G1第三电源进线柜（附）和出线柜（前）（进入段母线），G2为出线柜（进入段母线）增加一套备自投装置和一组箱式变新增设备清单见附件2。取消原母联柜，将原母联柜改出线柜使用，户外箱式变可以兼作母联柜，G1前柜、G2柜出线电缆分别与、段母线连接。主电源故障，自动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电，采用备自投可大大减少停电时间，提高供电可靠性。7/12其中，正常情况下户外箱式变所有隔离开关均在合位，03、04在分位。操作过程1备用有电01单元检修时，操作过程如下合上03开关拉开01开关拉01线路侧隔离开关拉01母线侧隔离开关，保证不损失负荷。检修结束后，恢复01供电，备用电源备用，操作过程如下合01母线侧隔离开关合01线路侧隔离开关合上01开关拉开03开关，02单元检修时同理；01故障失电，01开关跳闸，段母线PT失电，备自投装置工作，跳开01开关，自动投入03开关，用户停电时间很短，手动操作拉01线路侧隔离开关拉01母线侧隔离开关，01故障处理结束后，恢复01供电，备用电源备用，操作如下合01母线侧隔离开关合01线路侧隔离开关合上01开关拉开03开关，02故障失电同理；01、02先后相继故障失电，01开关跳闸，备自投装置工作，跳开01开关，自投03开关，手动操作手动操作拉01线路侧隔离开关拉01母线侧隔离开关，同时02故障失电，02开关跳闸，04开关自动投入，手动操作拉02线路侧隔离开关拉02母线侧隔离开关，8/1201（02）故障先处理结束，恢复01（02）供电，备用电源供（）段母线，操作过程如下合01（02）母线侧隔离开关合01（02）线路侧隔离开关合上01（02）开关拉开03（04）开关，02（01）事故处理完毕，恢复0201供电，备用电源备用，操作如下合02（01）母线侧隔离开关合02（01）线路侧隔离开关合上02（01）开关拉开04（03）开关。02故障失电后01故障失电同理。2备用失电备用失电后，自投装置停用，操作过程如下拉开03开关拉开04开关拉K3，其他操作与原接线方式一样；（此时K40304K5构成新的母联单元）备用电源故障，同时01或02故障失电，因母联单元带电,故从安全角度来说,应先处理01或02故障，再处理备用电源故障，操作过程见。备用恢复后，操作过程参加1。闭锁关系101、02原五防闭锁不变；2G1、G2柜实现五防闭锁，采用JSXGN12箱式柜机械闭锁，可将G2柜五防闭锁中的下刀闸机械闭锁延长至K3，示意图如下9/12注1K3操作把手增开开1个圆孔2G2五防闭锁的原下刀闸输出延长至K3操作把手；304开关合上后，闭锁用钢筋向左运动，卡主K3操作把手，04开关拉开后，恢复K3操作把手可分、合，从而实现闭锁；（注意调节上图所示的间隙）；自投装置的工作方式用备用电源进线柜装设的计量PT来控制，有电则工作，失电则停止工作。方案三主接线图如下注101、02单元为KB所原有双电源系统；2虚线框内为新增的户外箱式变（G1共1面开关柜）；3G1第三电源进线柜（附）和出线柜（前）（进入、段母线）增加一套备自投装置和一组箱式变新增设备清单见附件3。利用原母联柜进行改造，甲柜（原10）不变，乙柜增加一台断路器和电流互感器，户外箱式变为进线柜兼作计量柜。主电源故障，自动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电，采用自投可大大减10/12少停电时间，提高供电可靠性。其中，正常情况下K3、原101、原102隔离开关均在合位，03、04在分位。操作过程同方案二。闭锁关系101、02、10（甲）原五防闭锁不变；204实现五防闭锁，G1柜与03、04实现电磁闭锁，采用DSN3DZ型电磁闭锁，利用03、04开关的辅助触点（常闭）实现。示意图如下方案四主接线图如下注101、02单元为KB所原有双电源系统；利用原母联柜进行改造，甲柜（原10）增加一台下隔离开关和2只电压互感器，乙柜不变。主电源故障，手动动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电，故障后采用手动操作停电时间长（调度下令到操作结束），特别在仍两回电源同时故障失电后，因无母联开关，故在倒闸操作时，必须先断开故障侧母线所有出线，如备用和01故障失电，此时操作如下首先断开段母线所有出线，在合原101、原102，再恢复母线所有出线，此操作停电时间将非常长。11/12其中，正常情况下K1、原101、原102隔离开关均在合位，03在分位。此方案不推荐，故不做详细论述。方案优缺点比较综上所述，现对前三个方案进行综合的比较1方案一与二占地一样（2面开关柜），从箱变分段后连接到、母线的接线方式是一样的；2方案二与三实现的方式是一样的，所不同的是方案二将原母联柜作备用，为KB所以后的发展预留了空间，方案三利用原母联柜进行改造，投资比方案二少；3方案一结构比方案二简单，投资少，对原开闭所改造较少，工作量少，但无法实现备用电源自投，只能采取手动操作，同时操作过程过于复杂，故障时停电时间长（调度下令到完成操作），同时闭锁相对复杂。4方案二增加设备较多，但增加的主设备相对数量较少，方案一新增加隔离开关3台、开关一台，方案二新增加隔离开关3台、开关2台，但原母联可做出线柜使用，即相对增加隔离开关1台，开关1台，方案三新增加设备最少，隔离开关1台，断路器1台，方案二和方案三运行方式灵活，可以实现自投，大大较少用户的停电时间（故障时停电时间为自投装置和断路器的动作时间），提高供电可靠性，但是方案二的初期投资大。12/125在安装过程中，方案一和二主要工作是安装箱式变（KB所无需停电），在接入母线时需停电（需停半段母线