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(lái)越高，許多供電系統(tǒng)已具備兩回或多回供電線(xiàn)路。備用電源自動(dòng)投入裝置可以有效提高供電的可靠性，該類(lèi)裝置能夠在工作電源因故障斷開(kāi)后，自動(dòng)且迅速地將備用電源投入到工作或?qū)⒂脩?hù)切換到備用電源上。本文介紹的AM5-DB低壓備自投裝置，可以針對(duì)洞庭變電站工程中不同的供電方式提供對(duì)應(yīng)的保護(hù)功能，能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性和供電質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無(wú)人或少人值班。

關(guān)鍵詞：可靠性；備用電源自動(dòng)投入；低壓備自投裝置

本項(xiàng)目為湖南洞庭500kV變電站新建工程，項(xiàng)目主要內(nèi)容為變電站低壓配電柜，含三個(gè)站用變進(jìn)線(xiàn)、一個(gè)聯(lián)絡(luò)，其中0#站用變電壓等級(jí)為10kV/0.4kV，1#和2#站用變電壓等級(jí)為35kV/0.4kV。當(dāng)任意一臺(tái)站用變壓器退出時(shí)，備用站用變壓器應(yīng)能自動(dòng)切換至失電的工作母線(xiàn)段，繼續(xù)供電。并且當(dāng)站用低壓工作母線(xiàn)間裝設(shè)備自投裝置時(shí)，應(yīng)具備低壓母線(xiàn)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(yùn)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(jī)房節(jié)能設(shè)備、電池智能管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能電網(wǎng) 產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，新能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)，電力工程項(xiàng)目的施工總承包服務(wù)、電力的運(yùn)維服務(wù)等。公司下設(shè)營(yíng)銷(xiāo)中心、研發(fā)中心、設(shè)計(jì)中心、生產(chǎn)中心、工程中心、運(yùn)營(yíng)中心、財(cái)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(jìng)爭(zhēng)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。

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

圖1 電氣主接線(xiàn)圖

控制方式一：#0、#2站用變投運(yùn)，#1站未投運(yùn)。

（1）正常運(yùn)行時(shí)，2QF合閘、5QF合閘，3QF，4QF斷開(kāi)，此時(shí)由#2站用變帶兩段母線(xiàn)運(yùn)行(#1站為緊急電源，手動(dòng)操作，1QF默認(rèn)斷開(kāi))。當(dāng)備自投檢測(cè)到此時(shí)的電壓、電流和斷路器狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)，備自投充電進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。

（2）當(dāng)#2站用變進(jìn)線(xiàn)電壓異常，備自投檢測(cè)到#2站用變無(wú)壓無(wú)流，則斷開(kāi)#2站進(jìn)線(xiàn)斷路器2QF、母聯(lián)斷路器5QF進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，然后，備自投合#0站用變斷路器3QF、4QF開(kāi)關(guān)，此時(shí)由#0站用變帶兩段母線(xiàn)。

（3）當(dāng)#2站用變進(jìn)線(xiàn)電壓恢復(fù)正常，備自投檢測(cè)到進(jìn)線(xiàn)2的電壓后，備自投充電準(zhǔn)備恢復(fù)由#2進(jìn)線(xiàn)供電。充電完成后，備自投斷開(kāi)#0站用變斷路器QF3、QF4開(kāi)關(guān)，合上#2站進(jìn)線(xiàn)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(yùn)。

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

（2）進(jìn)線(xiàn)1電壓異常后恢復(fù)正常：

① 當(dāng)1QF進(jìn)線(xiàn)電壓異常，備自投檢測(cè)到#1站用變無(wú)壓無(wú)流，則斷開(kāi)1QF進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，再合上#0站用變的3QF 開(kāi)關(guān)，由#0站用變給I段母線(xiàn)供電。（其中，5QF母聯(lián)開(kāi)關(guān)作為手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)）。

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

（3）進(jìn)線(xiàn)2電壓異常后恢復(fù)正常：

① 當(dāng)2QF進(jìn)線(xiàn)電壓異常，備自投檢測(cè)到#2站用變無(wú)壓無(wú)流，則斷開(kāi)2QF進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，再合上#0站用變的4QF 開(kāi)關(guān)，由#0站用變給II段母線(xiàn)供電。（其中，5QF母聯(lián)開(kāi)關(guān)作為手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)）。

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

本工程共有3個(gè)站用變進(jìn)線(xiàn)，1個(gè)母聯(lián)，采用單母線(xiàn)系統(tǒng)，配置2臺(tái)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(jì)方案如下：

圖2  2臺(tái)AM5-DB低壓備自投裝置背部端子圖

本項(xiàng)目AM5-DB低壓備自投保護(hù)裝置就地分散安裝在低壓開(kāi)關(guān)柜上，現(xiàn)場(chǎng)安裝如下圖所示，該項(xiàng)目已于2023年送電使用，運(yùn)行正常。

圖3 AM5-DB低壓備自投保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

我國(guó)的電力供應(yīng)主要依靠國(guó)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(chǎng)或配備發(fā)電機(jī)。備用電源自動(dòng)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(duì)應(yīng)的保護(hù)功能。不但提高了供電的可靠性，使整個(gè)配電工程實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化，還有效地降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。