一種變電站站用交流系統(tǒng)的故障處理應(yīng)急方案

引言

一般變電站均采用兩臺站用變壓器電源對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)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(nèi)設(shè)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(chǎn)品,運(yùn)行可靠性低:第二種是目前廣泛使用的ATS切換回路(圖1),運(yùn)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(yán)重后果。因?yàn)樽冸娬窘涣飨到y(tǒng)的生產(chǎn)廠家很多,受它們不同的設(shè)計(jì)、參數(shù)、尺寸、備件等影響,交流系統(tǒng)故障處理十分困難,處理時(shí)間比較長,一般需要1~2天時(shí)間,甚至數(shù)周。而且交流屏結(jié)構(gòu)緊湊,發(fā)生故障經(jīng)常引發(fā)整個(gè)交流系統(tǒng)崩潰。因此,需要根據(jù)應(yīng)急處理方案臨時(shí)對站用電源恢復(fù)供電。目前廣泛使用的應(yīng)急處理方案是采用發(fā)電機(jī)和配電箱供電,即使用發(fā)電機(jī)發(fā)電對站用設(shè)備臨時(shí)供電,再進(jìn)行事故處理。

1發(fā)電機(jī)發(fā)電對站用設(shè)備臨時(shí)供電方案存在的問題分析

(1)一般的發(fā)電機(jī)容量都不能滿足全站用電設(shè)備供電。

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

(3)一般的發(fā)電機(jī)體積大,重量達(dá)數(shù)百斤,搬運(yùn)困難,而且需要敷設(shè)長距離電纜連接發(fā)電機(jī)和交流系統(tǒng),工作量大。

(4)需要熟悉發(fā)電機(jī)使用方法和技能,發(fā)電機(jī)使用時(shí)需調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的頻率、輸出電壓(420V左右),操作復(fù)雜。

(5)發(fā)電機(jī)工作時(shí)需要有人監(jiān)護(hù),增加工作人員。

(6)如果需要數(shù)天才能恢復(fù)供電,發(fā)電機(jī)不能長時(shí)間工作。

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

因此,需要尋求一種更為有效的應(yīng)急方案。

2新的應(yīng)急方案設(shè)計(jì)

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

負(fù)荷開關(guān)功能:實(shí)現(xiàn)過流動(dòng)作隔離故障,并發(fā)信閉鎖ATS開關(guān)。

控制回路:監(jiān)測電源電壓、電流及閉鎖開入,實(shí)現(xiàn)邏輯判斷,并控制ATS開關(guān)動(dòng)作行為。

ATS切換開關(guān)功能:實(shí)現(xiàn)兩路電源自動(dòng)切換。

輸入/輸出電纜設(shè)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(fù)荷供電需求。

(2)應(yīng)急箱主要參數(shù)和功能:

1)具備過流保護(hù)功能,并能切斷總開關(guān),發(fā)出閉鎖ATS開關(guān)動(dòng)作功能。

2)實(shí)現(xiàn)備用電源切換。

3)裝置動(dòng)作、裝置故障遠(yuǎn)方發(fā)信告警功能。

4)過流定值可根據(jù)變電站負(fù)荷計(jì)算整定,輸出電纜等參數(shù)滿足至少400A以上過載能力。

3應(yīng)急箱的優(yōu)點(diǎn)

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

(2)應(yīng)急箱按南網(wǎng)《變電站站用交流電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)原交流系統(tǒng)ATS的動(dòng)作、閉鎖、發(fā)信等功能,功能齊全,可長時(shí)間代替原交流系統(tǒng)運(yùn)行。

(3)相對發(fā)電機(jī),應(yīng)急箱的重量可減少50%,2~3人即可進(jìn)行搬運(yùn)。

(4)供電容量大,彌補(bǔ)了發(fā)電機(jī)容量不足的缺陷。

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

(6)投入運(yùn)行后無需人員監(jiān)護(hù),其動(dòng)作、告警信號可接入原交流屏的告警信號,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方告警。

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

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

4結(jié)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(yùn)行起著重要的作用。交流系統(tǒng)投運(yùn)后,受運(yùn)行環(huán)境、元件維護(hù)難等的影響,難免會出現(xiàn)故障,因此我們應(yīng)事先做好事故預(yù)想,制定事故搶修方案,提高事故搶修的效率,快速恢復(fù)站用設(shè)備的供電,這對于保障變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行有十分重要的作用。本應(yīng)急箱功能全面、優(yōu)點(diǎn)突出,可代替發(fā)電機(jī)的應(yīng)急方案,實(shí)現(xiàn)交流系統(tǒng)事故復(fù)電。