引言

一般變電站均采用兩臺站用變壓器電源對站內設備進行供電,兩路電源通過控制回路切換互為備用,一些重要的變電站引入第三路站外電源作為備用,提高變電站內設備供電的可靠性。目前用于電源互為備用切換的控制回路有兩種,第一種是通過繼電器組合成控制回路,是早期的產品,運行可靠性低:第二種是目前廣泛使用的ATS切換回路(圖1),運行比較可靠。

兩種方式的控制回路故障,都會造成交流母線失壓的嚴重后果。因為變電站交流系統(tǒng)的生產廠家很多,受它們不同的設計、參數、尺寸、備件等影響,交流系統(tǒng)故障處理十分困難,處理時間比較長,一般需要1~2天時間,甚至數周。而且交流屏結構緊湊,發(fā)生故障經常引發(fā)整個交流系統(tǒng)崩潰。因此,需要根據應急處理方案臨時對站用電源恢復供電。目前廣泛使用的應急處理方案是采用發(fā)電機和配電箱供電,即使用發(fā)電機發(fā)電對站用設備臨時供電,再進行事故處理。

1發(fā)電機發(fā)電對站用設備臨時供電方案存在的問題分析

(1)一般的發(fā)電機容量都不能滿足全站用電設備供電。

(2)必須定期對發(fā)電機進行維護,特別是作為啟動電源的蓄電池,必須定期充電,也需要定期對發(fā)電機本體進行維護,這樣就增加了生產班組的日常工作量。

(3)一般的發(fā)電機體積大,重量達數百斤,搬運困難,而且需要敷設長距離電纜連接發(fā)電機和交流系統(tǒng),工作量大。

(4)需要熟悉發(fā)電機使用方法和技能,發(fā)電機使用時需調節(jié)發(fā)電機的頻率、輸出電壓(420V左右),操作復雜。

(5)發(fā)電機工作時需要有人監(jiān)護,增加工作人員。

(6)如果需要數天才能恢復供電,發(fā)電機不能長時間工作。

(7)發(fā)電機的燃料需要特殊保存,以防發(fā)生火災,增加了維護成本。

因此,需要尋求一種更為有效的應急方案。

2新的應急方案設計

(1)本方案設計一個交流系統(tǒng)應急箱,配置完整的一套交流切換裝置。如圖2所示,應急箱內帶有控制模塊、ATS切換開關1個、輸入開關2個、輸入電纜兩組、輸出電纜一組、信號輸出回路。

負荷開關功能:實現過流動作隔離故障,并發(fā)信閉鎖ATS開關。

控制回路:監(jiān)測電源電壓、電流及閉鎖開入,實現邏輯判斷,并控制ATS開關動作行為。

ATS切換開關功能:實現兩路電源自動切換。

輸入/輸出電纜設置:輸入Ⅰ、輸入Ⅱ、輸出電纜均分為A、B、C三相電纜,電纜可通過300A電流,基本滿足變電站的負荷供電需求。

(2)應急箱主要參數和功能:

1)具備過流保護功能,并能切斷總開關,發(fā)出閉鎖ATS開關動作功能。

2)實現備用電源切換。

3)裝置動作、裝置故障遠方發(fā)信告警功能。

4)過流定值可根據變電站負荷計算整定,輸出電纜等參數滿足至少400A以上過載能力。

3應急箱的優(yōu)點

(1)可簡單、快捷代替原交流系統(tǒng)。當變電站交流系統(tǒng)中任一ATS故障時,切斷A(#1站用變低側電纜)、B(#2站用變低側電纜)、C(380V1M母線)三個斷點,只需將應急箱的輸入Ⅰ、輸入Ⅱ、輸出電纜接入圖3中A、B、C三個斷點,恢復站用變壓器供電,合上應急箱的開關,即可恢復對站用交流系統(tǒng)供電。

(2)應急箱按南網《變電站站用交流電源系統(tǒng)技術規(guī)范》要求設計,實現原交流系統(tǒng)ATS的動作、閉鎖、發(fā)信等功能,功能齊全,可長時間代替原交流系統(tǒng)運行。

(3)相對發(fā)電機,應急箱的重量可減少50%,2~3人即可進行搬運。

(4)供電容量大,彌補了發(fā)電機容量不足的缺陷。

(5)由于應急箱的電源是站用變壓器供電,是系統(tǒng)電源,所以電壓質量比發(fā)電機的電壓質量好,不會影響測試儀器的正常使用。

(6)投入運行后無需人員監(jiān)護,其動作、告警信號可接入原交流屏的告警信號,實現遠方告警。

(7)日常維護簡單,避免了發(fā)電機燃料保存、蓄電池定期充電維護、發(fā)電機油路維護的工作,減少了工作量。

(8)應急箱可放置在原交流屏附近,無需事先安裝配電箱、敷設電纜等施工,大大節(jié)省了成本。

4結語

交流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分,對變電站安全穩(wěn)定運行起著重要的作用。交流系統(tǒng)投運后,受運行環(huán)境、元件維護難等的影響,難免會出現故障,因此我們應事先做好事故預想,制定事故搶修方案,提高事故搶修的效率,快速恢復站用設備的供電,這對于保障變電站的安全穩(wěn)定運行有十分重要的作用。本應急箱功能全面、優(yōu)點突出,可代替發(fā)電機的應急方案,實現交流系統(tǒng)事故復電。