中石化湖北化肥分公司設備工程處 湖北 宜昌 443200

智能化變電站概述

中石化湖北化肥分公司乙二醇變電站是2013年9月建成投用的一座110KV變電站。該變電站設計為智能化變電站,但其互感器均采用傳統(tǒng)互感器。

智能化變電站是由智能化一次設備、網(wǎng)絡化二次設備在IEC61850通信協(xié)議基礎上分層構建,能夠實現(xiàn)智能設備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。與常規(guī)變電站相比,智能化變電站間隔層和站控層的設備及網(wǎng)絡接口僅接口和通信模型發(fā)生了變化,但過程層卻由傳統(tǒng)的電流、電壓互感器、一次設備以及一次設備與二次設備之間的電纜連接,改變?yōu)殡娮邮交ジ衅?、智能化一次設備、合并單元、光纖連接等內容。

乙二醇變電站增加110KV電源快切裝置背景

2015年7月,在一個月內地方電網(wǎng)連續(xù)發(fā)生三次電網(wǎng)故障,導致湖北化肥生產裝置三次停車,造成了重大經(jīng)濟損失。為避免類似停車事件,盡最大可能降低損失,湖北化肥對乙二醇變電站進線進行了改造,增加了110KV電源快速切換裝置,取消了變電站110KV備自投、重合閘。

乙二醇變電站電源快速切換裝置簡介

乙二醇變電站110KV電源快速切換裝置采用南京南瑞繼電保護電氣股份有限公司生產的PCS-9655S-X電源快速切換裝置,經(jīng)宜昌南瑞永光電氣有限公司組屏成套。

該裝置具有正常手動切換,事故切換,不正常切換等多種啟動方式;具有快速切換、越前相角切換、越前時間切換、殘壓切換、長延時切換等多種切換判定條件;具有串聯(lián)切換、并聯(lián)自動切換、并聯(lián)半自動切換、同時切換多種切換方式。在乙二醇變電站中該裝置投用了正常手動切換、就地切換、事故切換、失壓切換、偷跳切換、無流切換等啟動方式;快速切換、越前時間切換、殘壓切換、長延時切換等切換條件。切換方式投用了串聯(lián)切換、并聯(lián)自動切換方式。

該裝置對乙二醇變電站兩路進線與母聯(lián)間隔之間采用GOOSE點對點的直采直跳方式,站控層、間隔層與過程層SV網(wǎng)絡未接入,模擬信號采用常規(guī)的接線方式,利用電纜直接接入。

電源快速切換裝置定值設置

電源快速切換裝置定值設置簡單,大部分定值按照生產廠家提供參考值設置即可,只有少部分需根據(jù)現(xiàn)場實際情況設定,如線路無流幅值、線路無流充電幅值以及開關越前時間即開關分合閘時間均需現(xiàn)場實際情況設定。

線路無流幅值設置原則:該定值建議以滿足裝置開車生產條件建立的最低負荷電流為準,即負荷電流達到該值時生產裝置具備正常開車條件,但該值需小于線路無流充電幅值定值。

線路無流充電幅值定值設置原則:該定值建議以滿足裝置正常開車生產的最低負荷電流為準。即負荷電流達到該值時生產裝置正在開車中。該定值與線路無流幅值定值相差不大,在實際中亦不好準確計算,需參考電力系統(tǒng)實際運行情況,但在設置中該值須大于線路無流幅值定值。

乙二醇變電站母線失壓無流切換動作分析如下:

母線電壓持續(xù)低于“失壓啟動幅值”60V(對應一次電壓66KV),且進線電流低于“線路無流幅值”定值24A(對應負荷約5000KW)持續(xù)時間大于“失壓啟動延時”定值100ms時,母線失壓切換動作跳進線開關,合母聯(lián)開關。

開關分合閘時間定值設置

此定值需根據(jù)開關廠家提供的參數(shù)設定。我公司110KV開關采用廈門華電生產的110KVGIS組合開關,其合閘時間為80ms。

電源快速切換裝置調試

因乙二醇變電站電源快速切換裝置的模擬信號采用常規(guī)的接線方式,故其調試方法與正常的繼電保護校驗方法相差不大。我們主要做了事故切換與無流切換試驗。事故切換試驗方法如下:將分支1保護啟動與分支2保護啟動分別短接一次,檢查切換裝置是否動作。如動作則表明成功,不動作則要進行相應檢查直到成功動作。

線路無流切換試驗方法如下:用微機繼電保護校驗儀給出可調電壓信號與電流信號,并接入切換裝置對應電壓與電流回流,調整電壓信號與電流信號,使其滿足切換條件時裝置切換動作。

該裝置投入使用后效果顯著,2018年3月2日下午大風雷雨天氣,架空線遭雷擊線路保護動作,啟動快切切換成功,實現(xiàn)了無擾動切換,工藝操作人員沒有異常反應。

該裝置目前有待改進的地方

由于該裝置為南京南瑞繼電保護電氣股份有限公司特別開發(fā)的在智能電站中使用,在使用過程中發(fā)現(xiàn)還有如下問題需解決:1、控制字定值中接線方式設為1時即進線方式下裝置在試驗時切換不成功;2、該裝置用在110KV系統(tǒng)時因只需接入一個母差閉鎖信號,其功能可以滿足,但在中壓系統(tǒng)中如10KV、6KV系統(tǒng)在主變低壓側作切換裝置時,其閉鎖信號多無法全部接入,其功能不能全部發(fā)揮,內部程序還有待進一步完善。