中石化湖北化肥分公司设备工程处 湖北 宜昌 443200

智能化变电站概述

中石化湖北化肥分公司乙二醇变电站是2013年9月建成投用的一座110KV变电站。该变电站设计为智能化变电站,但其互感器均采用传统互感器。

智能化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比,智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化,但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。

乙二醇变电站增加110KV电源快切装置背景

2015年7月,在一个月内地方电网连续发生三次电网故障,导致湖北化肥生产装置三次停车,造成了重大经济损失。为避免类似停车事件,尽最大可能降低损失,湖北化肥对乙二醇变电站进线进行了改造,增加了110KV电源快速切换装置,取消了变电站110KV备自投、重合闸。

乙二醇变电站电源快速切换装置简介

乙二醇变电站110KV电源快速切换装置采用南京南瑞继电保护电气股份有限公司生产的PCS-9655S-X电源快速切换装置,经宜昌南瑞永光电气有限公司组屏成套。

该装置具有正常手动切换,事故切换,不正常切换等多种启动方式;具有快速切换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换、长延时切换等多种切换判定条件;具有串联切换、并联自动切换、并联半自动切换、同时切换多种切换方式。在乙二醇变电站中该装置投用了正常手动切换、就地切换、事故切换、失压切换、偷跳切换、无流切换等启动方式;快速切换、越前时间切换、残压切换、长延时切换等切换条件。切换方式投用了串联切换、并联自动切换方式。

该装置对乙二醇变电站两路进线与母联间隔之间采用GOOSE点对点的直采直跳方式,站控层、间隔层与过程层SV网络未接入,模拟信号采用常规的接线方式,利用电缆直接接入。

电源快速切换装置定值设置

电源快速切换装置定值设置简单,大部分定值按照生产厂家提供参考值设置即可,只有少部分需根据现场实际情况设定,如线路无流幅值、线路无流充电幅值以及开关越前时间即开关分合闸时间均需现场实际情况设定。

线路无流幅值设置原则:该定值建议以满足装置开车生产条件建立的最低负荷电流为准,即负荷电流达到该值时生产装置具备正常开车条件,但该值需小于线路无流充电幅值定值。

线路无流充电幅值定值设置原则:该定值建议以满足装置正常开车生产的最低负荷电流为准。即负荷电流达到该值时生产装置正在开车中。该定值与线路无流幅值定值相差不大,在实际中亦不好准确计算,需参考电力系统实际运行情况,但在设置中该值须大于线路无流幅值定值。

乙二醇变电站母线失压无流切换动作分析如下:

母线电压持续低于“失压启动幅值”60V(对应一次电压66KV),且进线电流低于“线路无流幅值”定值24A(对应负荷约5000KW)持续时间大于“失压启动延时”定值100ms时,母线失压切换动作跳进线开关,合母联开关。

开关分合闸时间定值设置

此定值需根据开关厂家提供的参数设定。我公司110KV开关采用厦门华电生产的110KVGIS组合开关,其合闸时间为80ms。

电源快速切换装置调试

因乙二醇变电站电源快速切换装置的模拟信号采用常规的接线方式,故其调试方法与正常的继电保护校验方法相差不大。我们主要做了事故切换与无流切换试验。事故切换试验方法如下:将分支1保护启动与分支2保护启动分别短接一次,检查切换装置是否动作。如动作则表明成功,不动作则要进行相应检查直到成功动作。

线路无流切换试验方法如下:用微机继电保护校验仪给出可调电压信号与电流信号,并接入切换装置对应电压与电流回流,调整电压信号与电流信号,使其满足切换条件时装置切换动作。

该装置投入使用后效果显著,2018年3月2日下午大风雷雨天气,架空线遭雷击线路保护动作,启动快切切换成功,实现了无扰动切换,工艺操作人员没有异常反应。

该装置目前有待改进的地方

由于该装置为南京南瑞继电保护电气股份有限公司特别开发的在智能电站中使用,在使用过程中发现还有如下问题需解决:1、控制字定值中接线方式设为1时即进线方式下装置在试验时切换不成功;2、该装置用在110KV系统时因只需接入一个母差闭锁信号,其功能可以满足,但在中压系统中如10KV、6KV系统在主变低压侧作切换装置时,其闭锁信号多无法全部接入,其功能不能全部发挥,内部程序还有待进一步完善。