? 1 必要性

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，近兩年，廣東電網(wǎng)的供電負(fù)荷快速增長(zhǎng)。2002年，廣東電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)率為16.1%；2003年，廣東電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)率已上升到26%。但電網(wǎng)基建滯后，跟不上供電負(fù)荷增長(zhǎng)的速度。合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于電網(wǎng)和電源結(jié)構(gòu)不合理，電網(wǎng)、電源建設(shè)跟不上供電的需要，電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)了一些不穩(wěn)定的因素；一些輸電線路經(jīng)常處于滿載，甚至過(guò)載狀態(tài)，部分電網(wǎng)的短路電流超標(biāo)等。為了解決上述問(wèn)題，提高電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下的供電能力，減少重載線路的負(fù)荷，限制短路電流,經(jīng)分析研究，這兩年，廣東電網(wǎng)采取了特殊的解網(wǎng)分區(qū)供電運(yùn)行方式。一些220 kV變電站的220 kV母線分列運(yùn)行，一些220 kV線路環(huán)網(wǎng)解環(huán)運(yùn)行。采取這些措施后，短路電流得到了控制，解決了局部電網(wǎng)正常情況下線路重載問(wèn)題和N-1故障情況下相應(yīng)輸電線路嚴(yán)重過(guò)載問(wèn)題，提高了供電能力。
　　解決了這些問(wèn)題的同時(shí)，由于一些母線解列，線路解環(huán)。一些母線，甚至整座變電站出現(xiàn)了由單側(cè)電源供電的情況，使供電的可靠性下降了。面對(duì)這樣的運(yùn)行情況，必須要研究和解決的課題是：如何做到既要提高供電能力，又要保證供電的可靠性。
　　要在相對(duì)薄弱既定的電網(wǎng)格局下，彌補(bǔ)一次系統(tǒng)網(wǎng)架不完善造成的不足，提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，并且做到少投資，多收益，就要恰如其分地配置安全自動(dòng)裝置并正確發(fā)揮它們的反事故作用。經(jīng)過(guò)充分的分析研究，要提高供電的可靠性，就要在單側(cè)電源供電的網(wǎng)點(diǎn)、過(guò)載的網(wǎng)點(diǎn)以及安全穩(wěn)定運(yùn)行需要的網(wǎng)點(diǎn)，設(shè)置備用電源。當(dāng)主供電源中斷后，或相關(guān)元件過(guò)載時(shí)，迅速自動(dòng)投入備用電源。由此，近兩年來(lái)，備用電源自動(dòng)投入已經(jīng)成為220 kV電網(wǎng)提高供電可靠性的一項(xiàng)重要措施。

?? 2 功能設(shè)計(jì)

　　220 kV電網(wǎng)備用電源自動(dòng)投入裝置的功能和方式，并不像傳統(tǒng)無(wú)壓自動(dòng)投入那種單一形式的自動(dòng)投入裝置那么簡(jiǎn)單。根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)際，按照功能和作用劃分，我們?cè)趶V東省220 kV電網(wǎng)中研究設(shè)計(jì)了四種形式的備用電源自動(dòng)投入裝置。
　　a)無(wú)壓檢定自動(dòng)投入裝置
　　主要是解決由單側(cè)電源供電的負(fù)荷供電的可靠性，當(dāng)單一電源運(yùn)行中因故跳閘后，通過(guò)檢定母線失壓，自動(dòng)投入備用電源。
　　b)過(guò)載檢定自動(dòng)投入裝置
　　檢定主變壓器或輸電線路過(guò)載，自動(dòng)投入備用線路（電源）。通過(guò)自動(dòng)投入的線路電源分擔(dān)部分負(fù)荷，達(dá)到消除原主變壓器或線路過(guò)載的目的。這種自動(dòng)投入措施的優(yōu)點(diǎn)在于它不損失任何供電負(fù)荷，比檢測(cè)線路過(guò)流切負(fù)荷更勝一籌，因?yàn)楹笳咭獡p失被切除的負(fù)荷。
　　c)穩(wěn)定控制自動(dòng)投入裝置
　　當(dāng)主變壓器（或線路）三相跳閘后影響到相關(guān)線路的熱穩(wěn)定或暫態(tài)穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)自動(dòng)投入備用電源（或線路）來(lái)解決穩(wěn)定控制問(wèn)題。如有需要，可設(shè)計(jì)成智能型帶控制策略的自動(dòng)投入裝置，智能型穩(wěn)定控制自動(dòng)投入裝置要檢測(cè)220 kV線路（或主變壓器）跳閘前的潮流和該站110 kV線路可切負(fù)荷大小和功率方向。通過(guò)穩(wěn)定計(jì)算分析來(lái)確定，自動(dòng)投入前是否需要先切負(fù)荷，設(shè)置功率門(mén)檻，整定切負(fù)荷量，需要時(shí)按控制策略實(shí)施切負(fù)荷和自動(dòng)投入。
　　d)雙備用電源補(bǔ)充自動(dòng)投入裝置
　　對(duì)于一些較重要或穩(wěn)定控制要求較高的設(shè)備，如果一次（或一個(gè)開(kāi)關(guān)）自動(dòng)投入不成功，會(huì)導(dǎo)致較嚴(yán)重后果時(shí)，設(shè)置雙備用自動(dòng)投入。當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)自動(dòng)投入不成功時(shí)，再啟動(dòng)自動(dòng)投入第二個(gè)備用開(kāi)關(guān)。500 kV增城變電站的220 kV母線分段開(kāi)關(guān)自動(dòng)投入形式就是這種雙備用自動(dòng)投入方式。

?? 3 功能和技術(shù)要求

?? 3.1對(duì)檢無(wú)壓備用電源自動(dòng)投入裝置的要求

　　為了自動(dòng)投入后供電的安全可靠，除了檢測(cè)原供電母線確已失壓外，還要保證備用電源線路一定要處于正常、待命的狀態(tài)。防止自動(dòng)投入于故障或失壓的線路上。因此，一般要檢測(cè)備用電源線路的運(yùn)行電壓和頻率在整定的合格范圍內(nèi)。

?? 3.2裝置要靈活可靠，適應(yīng)多種運(yùn)行方式的需要

　　一個(gè)變電站的運(yùn)行方式是多變的，要具體分析需要自動(dòng)投入的方式，按需要設(shè)計(jì)。
　　一般情況下，環(huán)網(wǎng)中開(kāi)環(huán)的變電站最基本的檢無(wú)壓備用電源自動(dòng)投入方式有三種：
　　a)雙母線分列運(yùn)行，任一母線失壓，對(duì)應(yīng)的進(jìn)線無(wú)電流，根據(jù)故障前此線路的功率大小，決定是否切除部分負(fù)荷后，切除原供電線路開(kāi)關(guān)，自動(dòng)投入母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)。
　　b)進(jìn)線甲開(kāi)環(huán)，負(fù)荷由進(jìn)線乙供電。檢測(cè)到變電站220 kV母線失壓，且進(jìn)線乙已無(wú)電流。再檢測(cè)比較進(jìn)線乙故障前的功率大小是否大于整定值，如大于整定值，切除適量負(fù)荷和切除進(jìn)線乙開(kāi)關(guān)后，自動(dòng)投入進(jìn)線甲開(kāi)關(guān)。
　　c)進(jìn)線乙開(kāi)環(huán)，負(fù)荷由進(jìn)線甲供電。進(jìn)線甲、乙開(kāi)環(huán)方式互換，自動(dòng)投入開(kāi)關(guān)相應(yīng)改變，原理相同。
　　如果是設(shè)備三跳或過(guò)載自動(dòng)投入，則要根據(jù)分析和計(jì)算確定需要自動(dòng)投入的開(kāi)關(guān)及方式。
　　如果裝置只有單一的自動(dòng)投入方式，當(dāng)運(yùn)行方式改變后，將失去備用電源自動(dòng)投入功能，達(dá)不到提高供電可靠性和穩(wěn)定控制的目的。

??? 3.3有旁路代供，二次電流回路自動(dòng)切換功能

　　接入備用電源自動(dòng)投入裝置的線路，有時(shí)會(huì)由旁路開(kāi)關(guān)代路供電，為了保證旁路開(kāi)關(guān)代供時(shí)的自動(dòng)投入功能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將旁路開(kāi)關(guān)的TA和TV回路接入裝置，設(shè)置代路切換開(kāi)關(guān)，軟件寫(xiě)入自動(dòng)代路功能。