人工岛变电站网络自投设备运行应用分析

姜媛

（广东电网有限责任公司珠海供电局，广东珠海，519000）

0 引言

以110千伏人工岛输变电工程为例，该变电站项目于2017年2月底开建。港珠澳大桥东接香港、西连珠海和澳门，110千伏人工岛输变电工程是港珠澳大桥的配套电源工程，110千伏人工岛变电站与大桥专用变电站互为备用，为港珠澳大桥提供了可靠供电“双保险”。变电站投产后珠澳口岸人工岛上形成了220千伏吉大变电站至110千伏人工岛变电站、220千伏拱北变电站至110千伏大桥专用变电站、以及110千伏人工岛变电站至110千伏大桥专用站相连的一个闭环回路，与珠海电网主网可靠连接。该变电站位于珠澳口岸人工岛西北角的珠海口岸市政配套区，主要承担对人工岛及港珠澳大桥本体工程的供电任务，同时为粤港澳三地的综合运输体系和高速公路网络提供电力保证，助力粤港澳大湾区可持续发展[1]。

1 变电站备用电源自投装置逻辑及功能特点

备用电源自投装置适用于220kV及以下电压等级电网中的备用电源自动投入。既可实现单个变电站内双母、单母、单母分段、双母带旁路或单母分段带旁路等主接线形式的多进线或母联自投功能，也可实现双端供电电源、单回或双回链式串供变电站的远方备自投功能。装置最大规模可接入2段母线电压，4路进线和1路旁路问隔各自的三相电流和单相切换后电压[2]。

变电站备用电源自投逻辑及功能主要分为单个变电站内的就地备自投功能和链式串供变电站站问的远方备自投功能。单个变电站内的就地备自投功能实现4路进线(可有1个旁路)以及母联(分段)断路器的备用电源自投功能，每个定值区可预设8种进线备白投方式，母联自投方式自适应。如图1所示。

图1 双母带旁路示意图

链式串供变电站站问的远方备自投功能实现每个串供的变电站均配置一台PCS-9654D-GD装置,当发生故障导致串供变电站失电时，每个失电站均跳开各自的主供进线断路器，然后开环点变电站首先合热备用的线路或母联(分段)断路器，接着从开环点往故障点方向，逐级合之前被跳开的原主供进线断路器。如图2所示。

对于就地备自投或远方备自投，可选上级稳控切负荷闭锁备自投功能。自投于故障后加速切保护；当母线发生故障时，为避免备用电源自投于故障点，造成事故扩大，装置配备“自投于故障后加速切”保护功能。

2 110KV备自投远方逻辑实现

2.1 110千伏人工岛变电站远方自投过程方式1

以开环点在人工岛站为例，如果开环点在大桥站，则将“人工岛站吉岛线”和“大桥站拱桥线”对调，“人工岛站岛桥线”和“大桥站岛桥线”对调。

其自投逻辑控制过程为：开环点在人工岛站的岛桥线开关，正常方式下，人工岛站和大桥站母线（I、II段）有压、线路PT有压，人工岛站的线路自投逻辑充电。人工岛站BZT向大桥站BZT发A信息流（有开环点），大桥站BZT向人工岛站BZT发A信息流（无开环点）。人工岛站BZT的“就地线路备自投”逻辑充电完成后，向大桥站BZT发B信息（远方备投充电成功）。大桥站BZT收到B信息后，判“远方备投充电成功”，并根据B信息流的流向记录开环点所在侧，并确认相反一侧线路开关为主供开关。人工岛站BZT的主菜单应显示------“距开环点数”为0，就地BZT显示“充电”；远方BZT显示“充电”；大桥站BZT的主菜单应显示------“距开环点数”为1，就地BZT显示“不充电”； 远方BZT显示“充电”，并显示开环点的方向[3]。

2.2 110千伏人工岛变电站远方自投过程方式2

开环点在人工岛站的岛桥线开关，拱桥线故障,大桥站失压，人工岛站不失压。远方备自投跳大桥站拱桥线，合人工岛岛桥线。

拱桥线故障时，其自投逻辑控制过程为：大桥站全站失压，延时Twy向人工岛站发C信息流（无流无压信息），并启动KRU动作判据，条件成立则延时100ms向人工岛站发D信息流（远方备自投动作允许）。大桥站满足“就地线路备自投”的“无流无压”启动条件，延时Tq跳开拱桥线（主供），确认开关跳开后向人工岛站发 E信息流（备自投已动作）。 人工岛站（母线不失压的开环点）在接收到 E信息流，延时0.3s合岛桥线（备供）。

图2 110kV变电站双链式串供的典型连接示意图

图3 110KV拱桥线故障自投过程

2.3 110千伏人工岛变电站远方自投过程方式3

开环点在人工岛站的岛桥线开关，110KV吉岛线故障，人工岛站失压，大桥站不失压。远方备自投动作跳开人工岛站吉岛线，合岛桥线。110KV吉岛线故障时，其自投逻辑控制过程为：人工岛站（开环点）失压，未收到C信息流（无流无压信息），延时Tq跳开吉岛线（主供），合岛桥线（备供）。

2.4 110千伏人工岛变电站远方自投过程方式4

开环点在人工岛站的吉岛线开关，拱桥线故障，大桥站、人工岛站失压。远方备自投动作跳开大桥站拱桥线，再跳开人工岛站岛桥线，然后合人工岛站吉岛线，之后再合人工岛站岛桥线。

开环点在人工岛站的吉岛线开关，拱桥线故障时，其自投逻辑控制过程为：大桥站（非开环点）失压，延时Twy向人工岛站BZT发C信息流（无流无压信息），并启动KRU动作判据，条件成立则向人工岛站（开环点）发D信息流（远方备自投动作允许）。人工岛站（开环点）满足“就地线路备自投”的“无流无压”启动条件，接收C信息流和D信息流后，延时Tq跳开岛桥线（主供），0.3S合上吉岛线（备供）。大桥站（非开环点）满足“就地线路备自投”的“无流无压”启动条件，延时Tq跳开拱桥线（主供），向人工岛站（开环点）发E信息流（备自投已动作）。人工岛站接收到大桥站E信息流（备自投已动作）后合上岛桥线。

2.5 110千伏人工岛变电站远方自投过程方式5

开环点在人工岛站的110KV分段开关，拱桥线故障，大桥站全站失压，人工岛站其中一段母线失压。远方备自投动作跳开大桥站拱桥线，跳开人工岛站岛桥线，然后合人工岛站岛分段开关，之后再合人工岛站岛桥线。

开环点在人工岛站的110KV分段开关，拱桥线故障时，其自投逻辑控制过程为：大桥站（非开环点）延时Twy向人工岛站BZT发C信息流（无流无压信息），并启动KRU动作判据，条件成立则向人工岛站（开环点）发D信息流（远方备自投动作允许）。人工岛站（开环点）满足“就地分段备自投”的“无流无压”（其中一段母线）启动条件，接收C信息流（无流无压信息）和D信息流（远方备自投动作允许）后，延时Tq跳开岛桥线（主供），0.3S合上母联开关（备供）；大桥站（非开环点）满足“就地线路备自投”的“无流无压”启动条件，延时Tq跳开拱桥线（主供元件），向人工岛站（开环点）发E信息流（备自投已动作）。人工岛站接收到大桥站E信息流（备自投已动作）后，合上岛桥线。

3 结论

以110千伏人工岛输变电工程为例，系统介绍了备用电源网络备自投逻辑功能特点及实现过程。采用链式串供变电站站间的远方备自投功能，考虑开环点不同以及可能故障点不同，实现各种逻辑投切过程。变电站投产后珠澳口岸人工岛上形成了220千伏吉大变电站至110千伏人工岛变电站、220千伏拱北变电站至110千伏大桥专用变电站、以及110千伏人工岛变电站至110千伏大桥专用站相连的一个闭环回路，与珠海电网主网可靠连接。