35 kV 综合自动化变电站主接线设计及微机保护配置

2012-07-02邱爱兵

兵器装备工程学报 2012年5期

邱爱兵

(湖南信息职业技术学院，长沙 410200)

本变电站为35/10 kV 降压变电站，按照无人值班要求设计综合自动化系统。设计容量为2 ×6 000 kV·A，变电站安装两台SZ9 -6300 kVA 35/10.5 kV 主变，35 kV 为单母线接线，采用户外式布置，35 kV 侧架空进线2 回，一回电源线，另一回为备用电源线，两台SC9 -50/10 站用变。10 kV 母线采用单母线分段接线，出线规模为2* 5 回，均采用架空配电线路，10 kV 每段母线上各接2 组无功补偿装置。35 kV 及10 kV 母线分别装设避雷器作为出线侵入的雷电波保护。本站备用电源为柴油发电机。

系统运行方式:

①正常运行时，35 kV 电源线1 供电，电源线2 为备用线，2 台主变并列运行，10 kV 母线分段运行。

②特殊运行时，负荷较大时，由2 条进线同时供电;当变电站失电时，由站用柴油发电机发电。

主要设备及规格见表1。

表1 设备及规格

1 35 kV 变电站综合自动化系统主接线设计

根据满足供电区5年内负荷增长的需要和变电站主要技术标准，结合主接线可靠性、灵活性、经济性等特点，本站主接线设计采用单母分段主接线方案［1］。35/10 kV 降压变电站主接线系统简图如图1 所示。

图1 35/10 kV 降压变电站主接线系统图

2 微机继电保护及自动装置

本站35 kV，10 kV 系统的继电保护及自动装置配置按照无人值班综合自动化变电站进行设计，均采用微机保护［2］。

1)继电保护配置原则

①35 kV 主变压器。本站2 台两圈有载调压主变压器35 kV 侧为电源侧，一般主变保护有:差动保护，后备保护(35 kV 线路过流保护作为主变后备保护)，瓦斯保护，35 kV 复合电压启动的过流保护，35 kV 零序过流保护，35 kV 间隙零序过流保护，10 kV 过流保护，三侧对称过负荷保护。

②35 kV 及10 kV 线路。35 kV 及10 kV 线路保护应配置一套完整的主保护和后备保护。一般35 kV 线路应有三段时限电流保护，单相接地保护，零序过流/小电流接地选线保护，三相一次重合闸，低周减载保护(可配跳本侧线路断路器)，线路故障测距，故障录波，TV 断线告警等;10 kV 线路一般10 kV 线路应有电流速断，过流，单相接地，低周减载，三相一次重合闸，过负荷等保护。35 kV(10 kV)小电流接地选线一般由监控系统实现，也可独立设置。

③10 kV 无功补偿电容器组。10 kV 无功补偿电容器组应装设电流速断，过流保护，零序过流，不平衡电压/电流保护，过压/低压保护，温度保护等，每台电容器上还应装设熔断器保护。

④站用变压器。站用变应配置一套完整的保护，主要有:电流速断、过流，零序过流，小电流接地选线，过负荷保护等。站用变380 V 侧应配置备用电源自投装置。

⑤35 kV(10 kV)分段断路器装设充电保护及延时动作的过流保护。

⑥电压无功自动调节(VQC)。35 kV 变电站原则上不设专用VQC 装置，变电站电压无功调节功能宜通过与自动化系统配套的软件来实现。VQC 通过自动化系统来接收各种数据，同时通过自动化系统发送各种调节命令对变电站内电压、无功进行综合调节控制。

2)微机继电保护及自动装置的选用

根据35 kV 主接线系统方案、继电保护配置原则，以及RCS-9700 系列综合自动化系统等技术要求，本站选用的微机继电保护及自动装置属于RCS -9000CS 系列保护测控装置，均具有“四合一”保护(即保护、遥测、遥控以及遥信)，充分满足变电站综合自动化和无人值班的要求［3］。

微机继电保护及自动装置配置如下:RCS -9679CS 变压器保护装置，RCS -9681CS 变压器后备保护装置，RCS -9661CS 为变压器的非电量保护装置，RCS -9611CS 线路保护测控装置，RCS-9663D 电压并列装置，RCS-9631CS 电容器保护测控装置，PCS-9621CS 站用变保护测控装置，RCS-9651CS 备用电源自投保护测控装置等。

主要保护装置功能配置:

1)RCS-9679CS 变压器保护装置适用于110 kV 及以下电压等级的双圈变压器。保护配置:差动速断保护;比率差动保护(经2 次谐波制动);高、低侧复合过流保护(各3 段);过负荷告警;起动主变风冷;过载闭锁有载调压;零序过压报警等功能。

2)RCS-9681CS 变压器后备保护装置适用于110 kV 及以下电压等级变压器的110 kV 或35 kV 或10 kV 侧后备保护装置。保护配置:五段复合电压闭锁过流保护(可带方向)，一段过流保护;接地零序方向过流保护;不接地零序保护;可通过控制字选择间隙零序过流保护;过负荷告警;起动主变风冷;过载闭锁有载调压等功能。

3)RCS-9611CS 线路保护测控装置适用于110 kV 及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路保护及测控装置。保护配置:三段复合电压闭锁过流保护;三段零序过流保护;过流加速保护和零序加速保护;过负荷告警或跳闸;低周减载保护;两段低压保护;一段母线过电压保护;一段零序过电压保护;三相一次重合闸;小电流接地选线保护等功能。

4)PCS-9621CS 站用变保护测控装置为适用于110 kV及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的站用变或接地变保护及测控装置。保护配置:3 段复合电压闭锁过流保护;高压侧正序反时限保护;过负荷告警;2 段定时限负序过流保护;高压侧接地保护(3 段定时限零序过流保护，零序过压保护，支持网络小电流接地选线等);低压侧接地保护(三段定时限零序过流保护，零序反时限保护等);低电压保护;非电量保护(重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警、超温跳闸或告警)等功能。