变电站中站用交流系统发生故障时的应急方案

变电站中站用交流系统发生故障时的应急方案

李权益初永珂付多林高明艾忠华

（国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司辽宁省辽阳市111000）

摘要：一般而言，变电站站用系统的主要组成部分包括主变通风、直流系统、UPS不间断电源、照明等站内设备。通常情况下，如果变电站的站用交流出现电源停电的现象，在没有得到及时恢复的基础上，会导致变电站的一次设备、二次设备全停现象，会给电力企业造成巨大的经济损失。本文通过对变电站概况的介绍，制定相应的应急方案，并进行应急预演，确保在站用交流系统发生故障时，保障重要负荷的供电，进而保证变电设备的安全可靠运行。

关键词：站用交流系统；应急方案；注意事项

1交流系统概况

1.1非智能型交流系统

所渭非智能交流系统即配备低压交流配电屏．其电源切换主要通过微机备投来实现。以220kV某变电站为例，该站有2台站用变，均为容量400kVA的干式变压器，其中#1站用变接IOkV1AM运行，#2站用变接10kV2BM运行，低压室站用电源屏380V1M由#1站用变供电，380V2M由#2站用变供电，主控室分电屏由低压室站用电源屏2M供电。380V母线通过微机备自投实现电源切换，即1台站用变跳闸引起380V母线失压．备自投动作跳开进线开关，合上联络开关，两段母线并列运行。

1.2智能型交流系统

智能型交流系统主要采用ATS实现双电源切换。以1lOkV变电站为例，#1、#2站用变分别带380V1M、2M运行。该站采用PLC—TD2OO智能交流系统，通过ATS开关实现电源切换，即1台站用变跳闸引起I段380V母线失压，ATS动作自动切换到另一台站用变进线开关，以保障全站站用负荷正常供电，供电可靠性较高。

2应急方案的确定

应急方案应根据事故类型来确定，站用变低压侧馈线故障以及全站失压都能导致站用变全停，运行人员应熟悉两种事故的处理流程，迅速恢复站用电。

2.1站用变高低压侧开关跳闸引起的380V母线失压

由于当前电网1lOkV及220kV变电站的站用380V备自投功能已退出，任意一台站用变跳闸都有导致某段380V母线失压的风险。运行人员接到调度通知380V母线失压信号后，应迅速赶往事故现场进行处理。

到达现场后，首先应检查380V1M、2M电压是否正常，排除误发假信号的可能。确认站用低压交流母线失压时．应当检查站用变变高、变低开关位置以及保护动作情况，根据保护动作情况查找故障。

站用变低压侧开关跳闸，通常有以下两种原因：（1）低压侧母线故障跳闸。当母线上有明显故障点时，如有小动物进入引起的短路或绝缘瓷瓶爆炸，应当迅速将故障母线隔离，断开故障母线上所有交流馈线开关，有合环开关的合上合环开关，将重要负荷转移。（2）若不能确定母线故障，可先断开母线上所有交流馈线开关，重新合上站用变低压侧开关，对失压母线充电。母线充电正常后，依次合上交流馈线开关，开始查找故障和隔离故障，迅速复电。

站用变高压侧开关跳闸时，根据保护动作情况，应首先检查站用变本体及其套管连接处，判断故障范围。能够判断站用变本体故障时，迅速断开两侧开关将其隔离。检查低压母线无异常后，可通过手合母联开关恢复失压母线的运行。检查站用变本体以及变低母线、馈线无异常时，也可试送一次，试送之前应先断开变低及交流母线馈线开关。若试送不成功，应及时通知继保或检修班组进行处理，并及时转移重要交流负荷。

2.2全站失压引起的380V母线失压

对于全站失压确定短时无法复电后．运行人员首先要考虑几种主要的方式：一是通过逆变电源接一路电源至交流电源屏；二是通过外接站用发电系统恢复站用电；三是通过配网及区局，考虑用站外倒供电的方式恢复站用电。

（1）用站外倒供的方式恢复站用电。由于现在站用变以及lOkV、20kV馈线均属于配网调度管辖范围，采用此种方式非常便捷，可作为站用电失压情况下恢复送电的首选方式。采用此方式，运行人员应首先退出倒供线路的重合闸．防止线路故障对站用变产生二次冲击，依次断开倒供母线上的所有开关，用倒供线路对主变变低母线充电。充电正常后，合上站用变变高开关，恢复站用变的运行。在恢复主变运行前，应将主变变低开关控制方式设为手动，防止在倒供线路未退出时，误合主变变低开关导致异电源合环。（2）通过外接站用发电系统恢复站用电。外接站用发电系统多采用应急发电机的方式来恢复站用电，若站用交流电源故障在3小时内较难恢复。采用此种方式较好。应急发电机的容量应考虑站内重要交流负荷正常功率的需求。发电机的具体接人：通常在场地检修电源箱．接入前应隔离站用电系统，断开不重要的交流负荷开关，防止发电机过负荷接入后通过倒供至380V交流母线，恢复重要负荷的供电。（3）通过逆变电源接一路电源至交流电源。当全站失压，某些设备刀闸操作的电机电源为交流时，若站用电无法短时恢复，可以考虑通过逆变电源接一路电源至交流电源屏来恢复重要交流负荷的供电。

3恢复站用电系统应注意的事项

（1）在恢复站用电的过程中严禁站用变并列，由于站用变参数不同，站用变并列运行会在站用变压器之间造成很大的环流甚至故障。（2）为了快速恢复站用电。运行人员应熟悉不同类型及其特殊接线方式站用电系统的操作。公明巡维中心站用电系统主要有智能型（PLC一03和TD200）和非智能型两种。以220kV公明站用电系统（非智能型）操作为例，当#1站用变故障时，除了需要在低压配电室手动合上母联开关，还需在继保室分电屏的开关进行切换。而智能型站用交流系统，则需在380V交流进线屏通过GQH控制屏切换至“固定电源二”方式。（3）在站用电中断过程中，须注意主变运行温度、负荷状态的变化，开关操作机构的操作压力的变化和直流母线电压的变化，防止主变运行温度超过允许值、开关被操作压力闭锁、直流母线运行电压低于允许值。

4变电站交流系统故障的有效防范措施

（1）对于单台站用变母线的运行方式应采用并列的方式来进行运行，而多台的运行方式应采用分列的方式来进行运行。（2）对于直流系统当中的一些充电装置以及主变风冷控装置等重要的用电设备上应将其两端的线路电源分别接入不同的母线，严禁接入到同一条母线当中去。（3）在整个电网系统当中，对于一些重要用电的设备，应当备有各自的切换电源的功能，以避免出现电源中断的情况。（4）对于整个变电站的自动化系统，应当及时备置一些不间断的交流电源装置，并在最大限度上加强对其的管理力度，从而有效避免了因其自动化装置的漏电现象所造成的后续的一系列问题。（5）变电站当中的不间断的交流电源装置的容量的范围，一定要满足于变电站实际的用量要求，并保证负载率不高于65%，一定要避免运行负载率高于85%或低于35%。（6）变电站当中的一些间断交流电源桩的切换时间一定要满足变电站实际对于用电设备的需求，不得私自运用一些违反我国用电要求的设备，对整体的运行造成影响。（7）变电站不间断交流电源装置的接入点，对于其负载等情况，一定要事先进行方案的设计与规划，从而在最大限度上避免不间断交流电源装置肆意接入的情况发生。

5结语

综上所述，站用交流系统是变电站重要的组成部分，对变电站的安全稳定运行起着至关重要的作用。因此需要制定切合实际的应急方案，并定期演练，保证站用交流系统的可靠性。特别是对于只有1台主变压器的变电站，加装应急发电机的做法可以有效地提高站内交流系统的可靠性。

参考文献：

[1]站用交流系统的设计与维护[J].谢文钊.山东工业技术.2014（24）

[2]交流系统故障时VSC-HVDC的保护策略研究[J].王帅.电子技术与软件工程.2015（04）