自投装置在牟平电网的应用

王晓峰 于春涛 山东省烟台市牟平区电业集团公司 (264100)

 

1　前言

在现代电力系统中，为了节省设备投资，提高电网和用户的供电可靠性，简化电力网的接线及继电保护装置的配置，使系统自动装置与继电保护装置相结合，经常采用备用电源自动投入装置，简称BZT装置，这是一种提高对变电所及用户不间断供电的既经济而又有效的重要技术措施之一。

2　牟平区电网简介

牟平区110kV电网主要由110kV林牟线、110kV林金线供电，110kV金初线热备用。

安装自投装置前主要运行方式：110kV牟平所由林牟线供电，110kV城北所由牟北线供电，110kV大窑所由北大线供电，110kV高大线冷备用；110kV金牛山所由林金线供电，110kV金初线热备用。

3　问题的提出

我区主要供电负荷集中在牟平变电所和大窑变电所，担负着城区居民生活和工业生产用电，牟平变电所高峰供电负荷为35MW，大窑变电所高峰供电负荷为25MW，城北变电所高峰供电负荷为7.8MW，金牛山变电所高峰供电负荷为18MW，这样，110kV林牟线担负着67.8MW的供电任务，而110kV林金线仅担负着18MW的供电任务，负荷分配严重不均匀，全区将近80％的负荷由林牟线供电，不仅加大了林牟线线路损耗，而且降低了电压质量，若110kV林牟线故障动作跳闸，利用林金线对大窑变电所、城北变电所、牟平变电所恢复供电，时间较长，直接影响到电网的供电可靠性。针对这些状况，我们首先改变电网的运行方式，然后在城北变电所安装自投装置。

4　自投装置的设置

由于牟平变电所、城北变电所主要对城区供电，本方案主要考虑对城北变电所、牟平变电所的不间断供电，提高城区供电可靠性问题，因此在城北变电所加装单向自投装置，即当牟北线或林牟线失电后，自投装置动作，由北大线对城北变电所或城北变电所和牟平变电所供电。

自投装置投入后运行方式：110kV牟平变电所由林牟线供电，110kV城北变电所由牟北线供电，110kV大窑变电所由高大线供电，110kV金牛山变电所由林金线供电，110kV北大线热备用(大窑变电所北大线1111断路器及两侧隔离开关合上，城北变电所北大线1121断路器两侧隔离开关合上但1121断路器断开)，110kV金初线热备用。供电方向如图1所示。

图1　自投装置投入运行后供电方向图

由自投装置投入运行后的运行方式可以看出，牟平变电所和城北变电所由林牟线供电，高峰供电负荷为42.8MW，金牛山变电所和大窑变电所由林金线供电，高峰供电负荷为43MW，林金线、林牟线负荷基本平均分配，提高了110kV网络的电压质量，降低了林牟线的线路损耗。在自投装置的设置上，我们不是单纯的考虑城北变电所的不间断供电问题，而是将牟平变电所、城北变电所的不间断供电问题综合考虑，自投装置除了考虑在城北变电所装设电压和电流继电器，检测牟北线无压、无流和北大线有压外，还在牟平变电所装设电压、电流继电器，检测林牟线的无压和无流，当然，城北变电所牟北线检测无压、无流和北大线有压继电器的动作时限要大于牟平变电所检测林牟线无压和无流继电器的动作时限。本设置不考虑林金线失电后大窑变电所的不间断供电问题。

5　动作过程

牟平变电所检测林牟线无压和无流继电器的动作时限3.0s，城北变电所检测牟北线无压、无流和北大线有压继电器的动作时限3.5s。

(1)当110kV林牟线故障跳闸，重合闸重合成功后(重合闸动作时限1.5s)，牟平变电所林牟线无压、无流达不到3.0s的动作时限，因此，该装置不动作。同样，城北变电所自投装置亦达不到无压、无流的动作时限不动作。

(2)当110kV林牟线故障跳闸，重合闸重合不成功后，经1.5s的延时，牟平变电所林牟线无压、无流保护动作(重合闸的动作时限1.5s加上1.5s的延时，共3.0s的动作时限)，跳开牟平变电所林牟线1111断路器，再经0.5s的延时，城北变电所自投装置动作(动作条件：城北变电所牟北线无压、无流，北大线有压)，合上城北变电所北大线1121断路器，由110kV北大线对城北变电所、牟平变电所供电。

(3)当110kV牟北线事故跳闸后，城北变电所失电