浅析10kV 备自投装置的过负荷闭锁功能

杨德鑫

【摘 要】10kV 备自投装置过负荷闭锁功能，是装置取两台主变的负荷电流之和，分别同各主变允许的最大负荷电流进行比较，如果负荷电流之和大于允许的最大负荷电流，则经延时闭锁相应的备自投，防止在负荷高峰情况下，发生备自投动作后变压器的过载运行的情况，避免进一步引发系统事故。本文分析了该功能在110kV 变电站主变不同容量配置以及 CT 变比不同等情况下的逻辑实现情况。 【期刊名称】《科技风》 【年(卷),期】2012(000)023 【总页数】2页(P43-43,54) 【关键词】过负荷;备自投;闭锁 【作 者】杨德鑫

【作者单位】广东电网公司东莞供电局,广东东莞 523000 【正文语种】中 文

近年来，备用电源自动投入装置（简称“备自投”）在电网中得到广泛的应用，保证供电的可靠性。随着电力系统的负荷日益增长，在负荷高峰的时候，当备用电源容量不足时，若此时备自投动作，会造成主变的过负荷运行，缩短变压器的寿命，严重还能损坏变压器的绝缘。因此对于一般低压侧备自投，由于变压器的容量限制，就需要考虑备自投动作后变压器的过负荷问题。近期逐渐普及应用的一种10kV备

自投过负荷闭锁功能，能有效解决以上因备自投动作后造成主变过负荷运行的问题。 1 备自投过负荷闭锁功能描述

以往防止备自投动作后造成主变过负荷的措施主要有两种：

1）由调度员判断系统的负荷情况，落令给变电站值班员进行备自投的投退。由于部分变电站负荷波动大，会对备自投进行频繁的投退，增加值班员工作量，另外从调度员落令投退备自投到值班员执行，需要一定时间，因而存在一段时间变电站负荷高峰时备自投未退出的情况。

2）备自投过负荷联切功能，在备自投动作后经一定延时切除部分负荷，一般最多可以实现三轮联切，但切除的部分负荷线路一般在变电站投产前已经确定，而随着变电站运行后线路负荷的变动，会造成切除负荷不足或者过切除负荷的现象。 要有效防止备自投动作后造成过主变过负荷，需要备自投装置本身自动对负荷进行判断，根据负荷情况对备自投闭锁或开放。主要思路是：装置取两台主变的负荷电流之和，分别同主变允许的最大负荷电流进行比较，如果负荷之电流和大于允许的最大负荷电流，则经延时闭锁备自投，即在装置中增设“检合流闭锁”功能。防止在负荷高峰情况下，发生备自投动作后造成变压器的过载运行，避免进一步引发系统事故。

以两台两卷变的110kV变电站典型接线为例，如图1。具体逻辑可表示为：IL1+IL2＞LZ。IL1、IL2为备自投装置主变无电流判别的电流采集值，LZ是主变过负荷电流定值（由保护整定人员整定）。 图1 两台两卷变的接线图

2 备自投过负荷闭锁功能的逻辑实现 2.1 两台两卷变接线

以110kV某变电站备自投装置ISA-358G为例，其逻辑图如图2。 图2 过负荷闭锁备自投逻辑图

1）两台主变容量不一样，CT变比相同时：对两台主变过负荷定值分别整定LZ1、LZ2。若负荷电流之和大于各主变过负荷电流定值LZ1或LZ2时，则经延时闭锁相应的备自投，并告警提示“过负荷闭锁备自投”。

2）两台主变容量相同，CT变比不相同时：即LZ1=LZ2，整定保护定值中各主变CT变比K1、K2。在备自投逻辑处理中，备自投的负荷电流之和可通过各主变CT变比之间的换算得到。例如，两台主变采集到的负荷电流分别为IL1、IL2，CT变比为K1、K2，那#1主变备自投负荷电流之和可表示IL1+IL2×K2/K1，相应#2主变备自投电流之和为IL1×K1/K2+IL2。

3）两台主变容量不一样CT变比不相同时：结合以上两点分析，只要对备自投装置设定的过负荷定值LZ1、LZ2及CT变比K1、K2正确，在备自投逻辑中经过换算调整的两台主变的电流之和大于各主变负荷电流定值LZ1或LZ2时，则闭锁相应备自投。

2.2 三台两卷变接线，其中一台低压侧为两分支 图3 三台两卷变的接线图

目前大部分110kV变电站的接线方式都如图3所示，三台两卷变，其中一台为两分支，三台主变的容量及CT变比相同。此种接线方式下，备自投都带有均分负荷功能。以I段母线失压为例，其备自投动作逻辑为：10kVI段母线失压，500备自投动作，跳开501开关，延时合上500开关，再经延时跳开502乙开关，此时II乙段失压，550备自投动作，跳开502乙开关，延时合上550开关。

前文提到的过负荷闭锁功能，未考虑到均分负荷的情况，所以在500备自投动作后均分负荷跳开502乙开关后，550备自投可能由于过负荷闭锁而不动作，未能实现均分负荷，并造成非故障的II乙段母线失压，造成负荷损失。因此，过负荷闭锁逻辑可以引入#2主变II分支的负荷电流，因各主变的容量及CT变比相同，逻辑可以表达为IL1+IL21+IL22＞LZ。以I段母线失压为例，其逻辑实现情况如

下：

1）当IL1+IL21＞LZ时，闭锁500备自投；

2）当IL1+IL21＜LZ，IL3+IL22＜LZ时，开放500备自投及550备自投，并实现均分负荷；

3） 当 IL1+IL21 ＜LZ， IL3+IL22＞LZ 时 ， 此 时 若IL1+IL21+IL22＞LZ，则闭锁500备自投，若IL1+IL21+IL22＜LZ，则开放500备自投，闭锁均分负荷功能，即500备自投动作后不跳开502乙开关。 3 结语

相对以往的措施，10kV备自投装置的“检合流闭锁”功能，二次回路更简单，防止主变过负荷的定量也更为准确，此闭锁逻辑在不同厂家的备自投装置中均易实现。目前东莞地区新投运110kV变电站，其10kV备自投装置均增置“检合流闭锁”功能，在负荷高峰时段有效地防止因备自投动作而造成主变过负荷运行，保证电网安全可靠的运行。 ［参考文献］

[1]深圳南瑞ISA-358G备自投保护装置说明书.

[2]贾向恩.微机备自投装置应用中相关问题的分析与探讨.继电器（Relay）,2004.