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1、220kV变电站变电站220kV侧备自投侧备自投标准化要求培训标准化要求培训12一、设计原则一、设计原则二、二、 220kV备自投装置标准结构备自投装置标准结构三、三、220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑四、四、RTDS测试四套装置差异备忘测试四套装置差异备忘23 220kV 220kV 变电站变电站220kV 220kV 侧备自投装置一般按照单套配置，侧备自投装置一般按照单套配置，主要功能是检测主要功能是检测220kV220kV主供电源失去且母线失压后，装置自动主供电源失去且母线失压后，装置自动投入备投线路或母联开关，恢复失压母线所带负荷的供电。投入备投线路或母联开关，恢复失压母线所带负荷
2、的供电。部分部分220kV 220kV 站的备自投设有主变备自投功能，本次标准化暂站的备自投设有主变备自投功能，本次标准化暂不考虑。不考虑。 220kV 220kV 备自投装置的设计基本原则为：逻辑原理尽量简备自投装置的设计基本原则为：逻辑原理尽量简单，接线方式尽量通用，以可靠性为主，兼顾选择性、速动单，接线方式尽量通用，以可靠性为主，兼顾选择性、速动性和灵敏性。作为系统主供电源失去后提高供电可靠性的补性和灵敏性。作为系统主供电源失去后提高供电可靠性的补救措施，其拒动的后果比误动时更为严重。救措施，其拒动的后果比误动时更为严重。 因此，备自投装置的设计应以因此，备自投装置的设计应以“防拒动防拒
3、动”为主，特别是为主，特别是放电条件的设置应慎重。放电条件的设置应慎重。一、设计原则一、设计原则34 根据目前根据目前220kV 220kV 站点的主接线形式，备自投装置硬件的站点的主接线形式，备自投装置硬件的最大化配置应能适应以下最大化配置应能适应以下3 3 种主接线形式：双母线、双母线种主接线形式：双母线、双母线带旁路及双母线单分段。带旁路及双母线单分段。220kV 220kV 线路数按照线路数按照6 6 回配置，按照回配置，按照3 3 组双回线设置。组双回线设置。二、装置标准结构二、装置标准结构45二、装置标准结构二、装置标准结构56二、装置标准结构二、装置标准结构67三、三、 220k
4、V备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.1线路和母联开关状态判别线路和母联开关状态判别3.1.1 3.1.1 220kV 220kV 线路可分为主供、可备投、检修与不可备投四种状态。其中可备投状线路可分为主供、可备投、检修与不可备投四种状态。其中可备投状态仅在线路备自投功能中有效，其余三种状态在线路、母联备自投功能中均有效。态仅在线路备自投功能中有效，其余三种状态在线路、母联备自投功能中均有效。 主供：同时满足以下主供：同时满足以下 4 4 个条件：个条件： 线路的检修压板在退出状态；线路的检修压板在退出状态； 线路开关在合位；线路开关在合位； 线路切换后电压线路切换后电压U1U1； 线路组别不为线
5、路组别不为 0 0； 可备投：同时满足以下可备投：同时满足以下 6 6 个条件：个条件： 线路的检修压板在退出状态；线路的检修压板在退出状态； 线路开关在分位；线路开关在分位； 线路切换后电压线路切换后电压U1U1； 线路线路 PT PT 测量电压测量电压U1U1； 线路组别不为线路组别不为 0 0； 线路备投优先级不为线路备投优先级不为 0 0。 检修：线路的检修压板投入。判别为检修状态的线路，其开入量、电气量均不检修：线路的检修压板投入。判别为检修状态的线路，其开入量、电气量均不参与备自投的逻辑及异常判断。参与备自投的逻辑及异常判断。 不可备投：不满足主供、可备投或检修状态的线路。不可备投
6、：不满足主供、可备投或检修状态的线路。78三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.1线路和母联开关状态判别线路和母联开关状态判别3.1.2 3.1.2 220kV 220kV 母联开关可分为运行、检修、可备投、不可备投四种状态。母联开关可分为运行、检修、可备投、不可备投四种状态。 运行：母联开关检修压板退出且母联开关在合位。运行：母联开关检修压板退出且母联开关在合位。 检修：母联开关检修压板投入。检修：母联开关检修压板投入。 可备投：母联开关应同时满足以下可备投：母联开关应同时满足以下 3 3 个条件：个条件： 母联开关的检修压板在退出状态；母联开关的检修压板在退出状态； 母联开关
7、在分位；母联开关在分位； 母联开关两侧的母线均有压。母联开关两侧的母线均有压。 不可备投：母联开关不满足运行、检修、可备投状态。不可备投：母联开关不满足运行、检修、可备投状态。89三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.2切负荷功能切负荷功能 为防止备自投动作后导致备投元件过载为防止备自投动作后导致备投元件过载，在备投元件投入前需要按照设定值切除在备投元件投入前需要按照设定值切除相应的负荷量相应的负荷量。 定值中对负荷线路整定范围为定值中对负荷线路整定范围为0 09 9，其中，其中0 0表示该负荷不参与切除，表示该负荷不参与切除，1 18 8按照按照数值小的先切的顺序进行负荷切除。
8、数值小的先切的顺序进行负荷切除。9 9表示该线路为小电源线路。表示该线路为小电源线路。 所有负荷线路按照流出母线为正功率，流入母线的负荷装置强制判别为小电源所有负荷线路按照流出母线为正功率，流入母线的负荷装置强制判别为小电源线路。线路。910三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.2切负荷功能切负荷功能 3.2.1 3.2.1负荷切除原则：负荷切除原则： 负荷单元的对应负荷单元的对应“负荷线路负荷线路* *允切允切”压板必须投入。压板必须投入。 线路备投功能下，装置启动后必须切除小电源线路。母联备投功能下，装置线路备投功能下，装置启动后必须切除小电源线路。母联备投功能下，装置启动后
9、只切除失压母线上的小电源线路。启动后只切除失压母线上的小电源线路。 当需切量当需切量0 0时，按照时，按照“过切最少过切最少”原则，按照定值优先级顺序进行负荷切原则，按照定值优先级顺序进行负荷切除。除。 需切量需切量 P P需切按以下公式计算：按以下公式计算： P P允许：定值中整定的对应备投线路的允许切负荷基值。：定值中整定的对应备投线路的允许切负荷基值。 P P-2s：指主供电源线路无流且切换后电压低于有压定值（可能存在小电：指主供电源线路无流且切换后电压低于有压定值（可能存在小电源弱支撑过程，故与启动条件不同）的前源弱支撑过程，故与启动条件不同）的前2s 2s 时刻，所有时刻，所有220
10、kV 220kV 线路功率（流入母线路功率（流入母线为正）以及功率倒送（即功率流入母线）的负荷线路代数总和。功率下送的线为正）以及功率倒送（即功率流入母线）的负荷线路代数总和。功率下送的“9”9”的小电源线路不计及。的小电源线路不计及。1011三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.3线路备自投功能线路备自投功能 3.3.1 线路组别和优先级线路组别和优先级 将互为备投的线路分为两组，定值中可整定为将互为备投的线路分为两组，定值中可整定为0、1或或2，0表示该组不参与备投表示该组不参与备投功能，功能，1和和2分别代表参与备投的两组线路。分别代表参与备投的两组线路。 同一组内的对应备
11、投优先级可整定为同一组内的对应备投优先级可整定为0、1或或2，0表示该线路不参与备投，参与表示该线路不参与备投，参与备投的线路按照先优先级为备投的线路按照先优先级为1的投入，不成功在投入优先级为的投入，不成功在投入优先级为2的线路。（同一组别的线路。（同一组别内所有线路不能都整定为内所有线路不能都整定为2。）。） 3.3.2 充电条件充电条件 “备自投功能压板备自投功能压板”在投入状态；在投入状态； 母联检修压板退出时两段母线均有压，或母联检修压板投入时有且仅有一段母联检修压板退出时两段母线均有压，或母联检修压板投入时有且仅有一段母线有压；母线有压； 非检修状态的母联开关应在合位；非检修状态的
12、母联开关应在合位； 其中一组线路有主供线路，另一组线路有且只有备投线路（可含有检修线路）。其中一组线路有主供线路，另一组线路有且只有备投线路（可含有检修线路）。满足上述条件经过满足上述条件经过Tc 时延后，装置处于充电完成状态，备自投功能开放。时延后，装置处于充电完成状态，备自投功能开放。1112三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.3线路备自投功能线路备自投功能 3.3.3 启动条件启动条件 当装置检测到系统满足以下两个条件，且经当装置检测到系统满足以下两个条件，且经 Tq 延时后，装置启动。延时后，装置启动。 所有运行的母线电压所有运行的母线电压U2（判电压启动定值）；（判电
13、压启动定值）； 所有主供线路无流。所有主供线路无流。1213三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑 3.3.4 动作逻辑动作逻辑 1314三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.4母联备自投功能母联备自投功能 3.4.1 充电条件充电条件 装置检测到满足以下条件时进入充电状态：装置检测到满足以下条件时进入充电状态： “备自投功能压板备自投功能压板”在投入状态；在投入状态； 母联开关在备投状态（即热备用状态）。母联开关在备投状态（即热备用状态）。 满足上述条件经过满足上述条件经过Tc 时延后，装置处于充电完成状态，备自投功能开放。时延后，装置处于充电完成状态，备自投功能开放
14、。 3.4.2 启动条件启动条件 当装置检测到系统满足以下两个条件，且经当装置检测到系统满足以下两个条件，且经 Tq 延时后，装置启动。延时后，装置启动。 任一段母线电压任一段母线电压U2（判电压启动定值）；（判电压启动定值）； 有主供线路无流，且其切换后电压有主供线路无流，且其切换后电压U2（判电压启动定值）。（判电压启动定值）。1415三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑 3.4.3 动作逻辑动作逻辑 1516三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.5 220kV备自投动作逻辑时序图备自投动作逻辑时序图 1617三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.5
15、放电条件放电条件 3.5.1 公共放电条件公共放电条件 装置启动跳主供开关后，若装置启动跳主供开关后，若TT 时延内检测不到相应主供开关的分位状态，则时延内检测不到相应主供开关的分位状态，则装置应立刻放电，需手动复归；装置应立刻放电，需手动复归； 装置动作后应立刻放电，需手动复归；装置动作后应立刻放电，需手动复归； HWJ 异常告警后（判异常告警后（判HWJ 异常本身应有异常本身应有5s 延时）装置应立刻放电，信号消延时）装置应立刻放电，信号消失且手动复归后才可重新开放；失且手动复归后才可重新开放； 装置处于非启动状态且开关检修压板退出时，若收到开关对应间隔的手跳信装置处于非启动状态且开关检修
16、压板退出时，若收到开关对应间隔的手跳信号时，装置应立刻放电，信号消失自动复归；号时，装置应立刻放电，信号消失自动复归； 收到母差、失灵以及其他外部闭锁信号时装置应立刻放电。收到母差、失灵以及其他外部闭锁信号时装置应立刻放电。 备自投功能压板退出时装置应立刻放电。备自投功能压板退出时装置应立刻放电。 1718三、三、 220kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.5放电条件放电条件 3.5.2 线路备投方式下放电条件线路备投方式下放电条件 所有主供线路检修压板均投入时，装置应立刻放电；所有主供线路检修压板均投入时，装置应立刻放电； 由于备投线路状态改变导致线路备自投充电条件不满足时，延时由于备投线路
17、状态改变导致线路备自投充电条件不满足时，延时 5s 放电。放电。 特殊情况下装置应保持充电状态，不应放电，具体如下：特殊情况下装置应保持充电状态，不应放电，具体如下： 在线路备投的充电方式下，若非检修母联开关变为分位，装置不放电，但在线路备投的充电方式下，若非检修母联开关变为分位，装置不放电，但应发出告警信号。应发出告警信号。 主供线路全部跳闸后，若母线电压没有降至启动值以下，装置不应放电，主供线路全部跳闸后，若母线电压没有降至启动值以下，装置不应放电，须一直等待，直至母线电压下降至启动值以下时，装置再行启动。须一直等待，直至母线电压下降至启动值以下时，装置再行启动。 1819三、三、 220
18、kV备自投装置逻辑备自投装置逻辑3.5放电条件放电条件 3.5.3 母联备投方式下放电条件母联备投方式下放电条件 由于母联开关状态改变导致母联备自投充电条件不满足时，延时由于母联开关状态改变导致母联备自投充电条件不满足时，延时 5s 放电；放电； 由于母线由于母线 PT 三相断线（判三相断线（判PT 断线本身应有断线本身应有5s 延时）导致母联备自投充电条延时）导致母联备自投充电条件不满足时，立刻放电；因母线件不满足时，立刻放电；因母线PT 单相或两相断线导致母联备自投充电条件不满足单相或两相断线导致母联备自投充电条件不满足时，装置不放电，用健全相电压进行判别。时，装置不放电，用健全相电压进行
19、判别。1920四、四、 RTDS测试四套装置差异备忘测试四套装置差异备忘 四套装置型号分别为：四套装置型号分别为： 南瑞继保的南瑞继保的RCS-992RCS-992、华瑞泰的、华瑞泰的FWK-JFWK-J、南瑞稳定的、南瑞稳定的SCS-500JSCS-500J、SCS-200JSCS-200J 可备投与不可备投状态变换注意事项：为防止在小电源支撑情况下，母线电压可备投与不可备投状态变换注意事项：为防止在小电源支撑情况下，母线电压在低于有压定值而高于无压定值之间波动，使可备投线路误判为不可备投，造成装在低于有压定值而高于无压定值之间波动，使可备投线路误判为不可备投，造成装置放电拒动。对线路可备投
20、状态的判别采用双态转换的方式，即可备投状态由置放电拒动。对线路可备投状态的判别采用双态转换的方式，即可备投状态由0 0变变1 1时，判切换后电压取有压定值时，判切换后电压取有压定值U1U1，状态由，状态由1 1变变0 0时判切换后电压取无压定值时判切换后电压取无压定值U2U2。 南瑞稳定的南瑞稳定的SCS-200JSCS-200J型号保护由于硬件原因，切换后只能取用线电压进行判断，型号保护由于硬件原因，切换后只能取用线电压进行判断，故在可备投状态由故在可备投状态由1 1变变0 0时取消了切换后电压的判断条件。时取消了切换后电压的判断条件。 由于无压造成可备投线路转换为不可备投的延时注意：由于无
21、压造成可备投线路转换为不可备投的延时注意：FWK-JFWK-J的时延为的时延为5S5S（即（即发切换后电压发切换后电压PTPT断线后立刻进行转换），断线后立刻进行转换），RCS-992RCS-992、SCS-500JSCS-500J则为则为10S10S（发切换后电（发切换后电压压PTPT断线有断线有5S5S延时，在程序中状态转换再加上延时，在程序中状态转换再加上5S5S延时），延时），SCS-200JSCS-200J在可备投线路转在可备投线路转换为不可备投状态中不判别切换后电压。换为不可备投状态中不判别切换后电压。 动作时取用线路状态的注意：动作时取用线路状态的注意：RCS-992RCS-99
22、2、FWK-JFWK-J的可备投线路状态以及的可备投线路状态以及SCS-500JSCS-500J、SCS-200JSCS-200J的主供线路和可备投线路均取动作时刻前的主供线路和可备投线路均取动作时刻前5S5S的状态。的状态。 RCS-992RCS-992、FWK-JFWK-J的的主供线路取充电时的状态。主供线路取充电时的状态。 2021四、四、 RTDS测试四套装置差异备忘测试四套装置差异备忘 判母线失压的注意：判母线失压的注意：RCS-992RCS-992、SCS-500JSCS-500J判母线电压采用线电压，失压需满足判母线电压采用线电压，失压需满足三个线电压均低于无压定值三个线电压均低
23、于无压定值U2U2，FWK-JFWK-J、SCS-200JSCS-200J判母线电压采用相电压，失压需判母线电压采用相电压，失压需满足三个相电压均低于无压定值满足三个相电压均低于无压定值U2U2。 线路备投方式下判失压动作条件的注意：线路备投方式下判失压动作条件的注意：RCS-992RCS-992、FWK-JFWK-J在线路备自投的动作在线路备自投的动作条件中，需所有母线失压，所有主供线路切换后无压，线路无流。条件中，需所有母线失压，所有主供线路切换后无压，线路无流。SCS-500JSCS-500J、SCS-SCS-200J200J动作条件为所有母线失压，主供线路无流，不需要切换后电压的判别。动作条件为所有母线失压，主供线路无流，不需要切换后电压的判别。 电压断线是否考虑线路组别的注意：在母联备投方式下，电压断线是否考虑线路组别的注意：在母联备投方式下，RCS-992RCS-992判别切换后判别切换后电压、线路单相电压断线只是判别组别非零的线路，电压、线路单相电压断线只是判别组别非零的线路，FWK-JFWK-J、SCS-500JSCS-500J、SCS-200JSCS-200J则不管组别是否非零均进行判别。则不管组别是否非零均进行判别。2122 谢谢各位，请多指教！谢谢各位，请多指教！22
