站用400V交流系统后备电源快速接入装置的设计

站用400V交流系统后备电源快速接入装置的设计

林兆红,谢松良,黄牡丹,何政霖,陈俊宏,黎芝肯

广东电网有限责任公司湛江供电局   广东湛江 524002

摘要：变电站交流系统又称站用电系统，是保证变电站安全可靠地输送电能的一个必不可少的环节，站用电主要为了变电站内的一、二次设备提供电源。站用电系统依据变电站规模设计2台或者3台站用变，设计2台站用变规模系统，通常电源取至站内I母和II母高压回路；设计3台站用变规模的系统，通常0#站用变电源取至站外电源。对于站内停电检修的情况，二次设备不能停止运行，需要持续供电，此时需要站外电源供电或者采用临时柴油发电机接入系统，两台站用变系统必须接柴油发电机，接入需要相应设备，目前市面上没有相关设备可用。本文论述一种提供后备电源接入站用400V交流系统的装置，使得接入后备电源更安全、更高效。

关键字：站用400V交流系统、柴油发动机后备电源、交流系统并接

1概述

1.1站用交流系统规模

站用交流系统规模依据变电站规模设计2台站用变或3台站用变两种[1]。

图1（a） 2台站用变规模交流系统

图1（b） 3台站用变规模交流系统

220kV及以下变电站站用交流系统设计规模为2台所变，如图1（a）所示；330-750kV变电站站用交流电源系统采用3台所变，如图图1（b）所示。图1所示，#1站用变和#2站用变电源均来自站内高压侧回路，只有#0站用变电源来自外接电源；当变电站大修需要停母线时，2台所变的系统需要临时增加柴油发电机解决变电站设备工作电源问题。

1.2临时并接电源的难题

变电站交流电源系统是保障变电站正常运行的重要电源。在日常运维工作中经常不得不临时对站用交流电源设备进行停电，这时常常需要外接应急电源给站用交流系统供电。外接应急电源的常规操作步骤是：先进行外接电源的启动调试正常停下来接入相应位置，然后再操作站用交流系统停电隔离措施，最后重新启动外接交流电源一步一步送电至站用交流电源系统母线，从开始停下站用交流电源设备到恢复站用交流母线的外接电源供电，变电站失去站用交流电源的这过程很长，使得很多重要站用电负荷存在很大安全隐患，对整个变电站的电源安全构成严重威胁。

2后备电源快速接入装置设计

2.1后备电源快速接入装置原理

基于以上的背景，研制出了一种便携式应急电源自动快速接入箱，能快速接入站用交流电源。其原理图如下图2所示：

图2 一种便携式应急电源自动快速接入箱原理图

断开站用交流电源系统得进线空开1DL、2DL，其对应的常闭辅助触点1QF、2QF辅助触点闭合，中间继电器线圈ZD带电，对应的辅助触点ZD闭合，控制回路导通，时间继电器线圈KT带电，对应的触点KT延时设定3s后闭合，此时接触器线圈KM得电，对应的触点KM闭合，形成自保持回路。

接触器主回路KM闭合，发电机正常送电到停电的站用交流母线上，接在母线上的低压继电器KV1带电，此时低压继电器辅助触点KV1断开。

2.2后备电源快速接入装置所需材料

基于上述的装置原理，以下对装置进行元件的选择。选择的相关情况如表1装置元件列表所示：

表1装置元件列表

1、这个装置选用的接触器主要配置给110kV站用电，因此选用了250A的接触器；

2、时间继电器在线圈通电后,辅助触点延时3s后闭合，使得进线开关断开后有个时间延迟来灭弧，起到了保护装置的作用；

3、电压监视器在当母线失压之后能导通控制回路，当发电机送入交流电母线电压后就起着断开控制回路的启动回路，留给自保持回路来导通控制回路的作用；

4、中间继电器的选用是由于接触器在启动时需要的电流较大，进线开关的辅助触点难于承受。

2.3后备电源快速接入装置设计效果

此装置的的成品为一个箱体装置，箱体外留有相关的接线接入，具体如下图3所示一种便携式应急电源自动快速接入箱所示。

图3 一种便携式应急电源自动快速接入箱

其中：接线柱1为交流母线接线柱，接入380V交流母线的A、B、C、N相

接线柱2为发电车接线柱，接入应急发电车的A、B、C、N相

元件3为交流接触器

接线柱4为取发电车控制回路电源接口，接入发电机的C、N两相取得电源

接线柱5为电压监视器常闭接点出口

接线柱6为中间继电器常闭接点出口

元件KV1为电压监视器

元件ZD为中间继电器

元件KT为时间继电器

3小结

本文论述一种后备电源快速接入装置于开发过程，通过应用这种外接应急发电电源接入装置，可大大缩短停电时间，甚至不需停电，保证站用交流系统持续供电。结果表明该外接应急电源控制方法在变电站站用交流电源停电情况下可以很好的解决站用交流电源长时间停电带来的问题，为站用交流电源停电提供了一种较可行的自动化解决方案，对站用电源停电外接应急电源可以做到自动化、快速处理，比常规人工处理具有较大优势。

参考文献：

【1】Q/CSG—变电站站用交流电源系统技术规范；