安科瑞 陳聰

摘 要：隨著電力需求的不斷增加，電力系統(tǒng)供電可靠性要求越來越高，許多供電系統(tǒng)已具備兩回或多回供電線路。備用電源自動投入裝置可以有效提高供電的可靠性，該類裝置能夠在工作電源因故障斷開后，自動且迅速地將備用電源投入到工作或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上。本文介紹的AM5-DB低壓備自投裝置，可以針對洞庭變電站工程中不同的供電方式提供對應(yīng)的保護(hù)功能，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性和供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值班。

關(guān)鍵詞：可靠性；備用電源自動投入；低壓備自投裝置

1 項目概況

本項目為湖南洞庭500kV變電站新建工程，項目主要內(nèi)容為變電站低壓配電柜，含三個站用變進(jìn)線、一個聯(lián)絡(luò)，其中0#站用變電壓等級為10kV/0.4kV，1#和2#站用變電壓等級為35kV/0.4kV。當(dāng)任意一臺站用變壓器退出時，備用站用變壓器應(yīng)能自動切換至失電的工作母線段，繼續(xù)供電。并且當(dāng)站用低壓工作母線間裝設(shè)備自投裝置時，應(yīng)具備低壓母線故障閉鎖備自投功能。

本工程的低壓備自投裝置由安科瑞電氣提供，河北冠益榮信科技有限公司負(fù)責(zé)做施工運維。河北冠益榮信科技有限公司是一家綜合能源技術(shù)服務(wù)企業(yè)，致力于智慧機房節(jié)能設(shè)備、電池智能管理系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、智能電網(wǎng) 產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，新能源項目的開發(fā)、投資、建設(shè)、運營服務(wù)，電力工程項目的施工總承包服務(wù)、電力的運維服務(wù)等。公司下設(shè)營銷中心、研發(fā)中心、設(shè)計中心、生產(chǎn)中心、工程中心、運營中心、財務(wù)中心、綜合中心，擁有完善的管理體系，并不斷創(chuàng)新，提升企業(yè)競爭力。公司依靠技術(shù)進(jìn)步、科學(xué)管理和良好的服務(wù)，獲得了快速、穩(wěn)定、健康的發(fā)展。

2 產(chǎn)品需求

本項目電氣主接線圖如圖1所示，共需要實現(xiàn)以下兩種方式的備自投邏輯：

圖1 電氣主接線圖

控制方式一：#0、#2站用變投運，#1站未投運。

（1）正常運行時，2QF合閘、5QF合閘，3QF，4QF斷開，此時由#2站用變帶兩段母線運行(#1站為緊急電源，手動操作，1QF默認(rèn)斷開)。當(dāng)備自投檢測到此時的電壓、電流和斷路器狀態(tài)，經(jīng)過一定的延時，備自投充電進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。

（2）當(dāng)#2站用變進(jìn)線電壓異常，備自投檢測到#2站用變無壓無流，則斷開#2站進(jìn)線斷路器2QF、母聯(lián)斷路器5QF進(jìn)線開關(guān)，然后，備自投合#0站用變斷路器3QF、4QF開關(guān)，此時由#0站用變帶兩段母線。

（3）當(dāng)#2站用變進(jìn)線電壓恢復(fù)正常，備自投檢測到進(jìn)線2的電壓后，備自投充電準(zhǔn)備恢復(fù)由#2進(jìn)線供電。充電完成后，備自投斷開#0站用變斷路器QF3、QF4開關(guān)，合上#2站進(jìn)線斷路器2QF、母聯(lián)斷路器5QF，恢復(fù)#2站帶整段。

控制方式二：#1、#0、#2站用變投運。

（1）正常運行時： #1站用變進(jìn)線帶I段母線，#2站用變進(jìn)線帶II段母線，即1QF、2QF為合，3QF，4QF，5QF斷開。當(dāng)備自投檢測到此時的電壓、電流和斷路器狀態(tài)，經(jīng)過一定的延時，備自投充電進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。

（2）進(jìn)線1電壓異常后恢復(fù)正常：

① 當(dāng)1QF進(jìn)線電壓異常，備自投檢測到#1站用變無壓無流，則斷開1QF進(jìn)線開關(guān)，再合上#0站用變的3QF 開關(guān)，由#0站用變給I段母線供電。（其中，5QF母聯(lián)開關(guān)作為手動維修開關(guān)）。

② 當(dāng)備自投檢測到進(jìn)線1恢復(fù)正常電壓，備自投充電準(zhǔn)備恢復(fù)由#1進(jìn)線供電。充電完成后，備自投斷開3QF開關(guān)，合上1QF，恢復(fù)#1站用變帶I段母線。

（3）進(jìn)線2電壓異常后恢復(fù)正常：

① 當(dāng)2QF進(jìn)線電壓異常，備自投檢測到#2站用變無壓無流，則斷開2QF進(jìn)線開關(guān)，再合上#0站用變的4QF 開關(guān)，由#0站用變給II段母線供電。（其中，5QF母聯(lián)開關(guān)作為手動維修開關(guān)）。

② 當(dāng)備自投檢測到進(jìn)線2恢復(fù)正常電壓，備自投充電準(zhǔn)備恢復(fù)由#2進(jìn)線供電。充電完成后，備自投斷開4QF，合上2QF，恢復(fù)#2站用變帶II段母線。  

3 產(chǎn)品方案

本工程共有3個站用變進(jìn)線，1個母聯(lián)，采用單母線系統(tǒng)，配置2臺AM5-DB低壓備自投保護(hù)裝置分別安裝在3QF和4QF柜子上搭配使用，根據(jù)供電方式繪制帶有互鎖關(guān)系的二次原理圖，并定制特殊程序?qū)崿F(xiàn)主、備電源的互相投切，

裝置背部端子設(shè)計方案如下：

圖2  2臺AM5-DB低壓備自投裝置背部端子圖

4 現(xiàn)場安裝圖片

本項目AM5-DB低壓備自投保護(hù)裝置就地分散安裝在低壓開關(guān)柜上，現(xiàn)場安裝如下圖所示，該項目已于2023年送電使用，運行正常。

圖3 AM5-DB低壓備自投保護(hù)裝置現(xiàn)場安裝圖片

5 結(jié)語

我國的電力供應(yīng)主要依靠國家電網(wǎng)供電，電力缺口也在不斷變大，尤其在用電高峰期缺電現(xiàn)象嚴(yán)重，為此很多大型企業(yè)便自建電廠或配備發(fā)電機。備用電源自動投入裝置，可以保證電源的不間斷供電并提高供電的高可靠性，目前已經(jīng)成為現(xiàn)代配電工程中保護(hù)和控制回路的重要部分。本文介紹的洞庭500kV變電站配電工程使用AM5-DB低壓備自投保護(hù)裝置為不同的供電方式提供對應(yīng)的保護(hù)功能。不但提高了供電的可靠性，使整個配電工程實現(xiàn)了綜合自動化，還有效地降低了工作人員的勞動強度。

參考文獻(xiàn)

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6月版

[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版