浅论备自投装置在高速公路供配电系统中的应用

浅论备自装置在高速公路供配电系统中的应用
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【摘  要】本文结合浙江交通投资集团有限公司所辖G6021杭长高速公路(衢州段)10KV隧道供配电系统现状,同时结合浙江省内金丽温、G3黄衢南等多条高速的实际情况,阐述了当前山区高速公路隧道供电方式下所存在的优缺点,探讨了将备自投装置应用于山区高速公路10KV隧道馈线中的可行性。通过对备自投装置的特点分析,讨论了备自投装置应用于后的可靠性和经济性。
【关键词】山区高速公路;隧道供配电系统;供电方式;馈线备自投
目前,备自投装置大多采用高性能的单片机,装置的构成已模块化,具有体积小的特点。如采用10KV馈线备自投,基本无需考虑设备空间的扩展问题,同时可利用原母线上的电压、电流互感器和断路器剩余辅助接点,线路改造只涉及二次部分,不涉及一次线路部分,投入成本将大为减少。
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1、当前山区高速公路隧道供配电系统运行方式
以浙江省的G60N杭长高速公路(衢州段)为例。该高速公路为山区高速,主要特点是隧道
密集,全线共有32座隧道,其中更有西岙岭(单洞长6000米左右)和芹源岭两条特长隧道。其主要采用了两种供电方式:中心变电所双路10KV市电供电,馈线一主一备并列运行的方式;中心变电所单路10KV市电供电,柴油发电机备用,双路馈线的供电方式。
2、当前山区高速公路隧道供配电系统中存在的问题
山区高速公路的供配电系统有其特殊性,就是供电线路长,沿线隧道变电所众多。每一个中心变电所均要负担多个隧道变电所的供电,每条至隧道的10KV馈电线路上均并联有多台变压器。备用馈线若是运行状态,则因沿线隧道变电所众多的备用变压器空载,带来空载电能的浪费和备用馈线功率因素低的问题;备用馈线若是处于热备用状态,当主用馈线停电时,因备用馈线的断路器处于分闸热备状态,如未能及时发现并合闸,则势必造成隧道停电,影响隧道安全通行;现有的高速公路供配电系统中,中心变电所至隧道的10KV备用馈线无论是在运行状态还是在热备用状态,均存在供电可靠性和供电经济性之间的矛盾,两者不能兼顾。
3、备自投装置(BZT装置)在山区高速隧道供配电系统中的应用
3.1备自投装置(BZT装置)的具体应用
山区高速公路10KV隧道馈线一般沿公路外侧穿管或隧道电缆沟布设,长达几公里、十几公里。长距离布设电缆存在着接头多,施工过程中易受损的缺点,在实际使用中常发生线路接地和短路故障。因此,在高速公路隧道馈线备自投的启动条件中,不仅要考虑市电停电引起主用隧道馈线失电的情况,还必须顾及因主用隧道馈线故障引起馈线开关跳闸的情况。
实际应用过程中,沿线各隧道变电所备用变压器得电运行后,由低压双电源开关的自动切换完成主备线路间的投切,保证隧道机电设施的正常供电。具体而言,沿线各隧道变电所备用变由提升变压器经10KV备用馈线供电,隧道变电所内低压部分主备电源投切由双电源开关的自动切换完成,保证隧道机电设施的正常供电。
3.2BZT装置应用后的经济性和可靠性分析
3.2.1经济性分析造纸废水处理工艺
在山区高速公路10KV隧道备用馈线现有的运行状态下,虽然能保证隧道供电的可靠性,但经济损失非常大。以G6021杭长高速(衢州段)新桥供电区域为例,按设计文件要求,这两条10KV备用馈线日常均为带电空载运行状态。
3.2.2可靠性分析
备自投装置能在隧道主用馈线失电时自动投入备用馈线的运行,无需担心工作人员未及时发现主用馈线失电或因距离较远不能及时对备用线送电的情况发生。且备自投装置的动作时间极短,一般均可在小于1秒的时间内完成备用馈线开关的合闸,对于有UPS/EPS供电的一级用电负荷而言,完全不用考虑蓄电池过放电的情况发生。
4、BZT装置运行中出现的问题及对策
BZT装置在运行中出现的问题最常见的有两类,拒动和误动。
石竹素4.1拒动类
4.1.1误投闭锁备自投压板
由于运行人员的素质参差不齐,对备自投的原理认识不深,误投闭锁压板的情况时有发生。闭锁压板一旦投入,备自投装置立即放电,备自投装置将不再动作,造成运行情况下备自投拒动。
4.1.2闭锁回路误开入
常规的闭锁开入量有:手分相应的开关闭锁,备用线路无压闭锁、主变后备保护跳闻闭锁等。保护人员在备自投没有退出下,在备自投各个回路工作,很容易误碰误接线,导致闭锁量误开入给备自投装置。和误投闭锁备自投压板一样,一旦有闭锁开入,备自投装置立即放电,造成运行情况下备自投拒动。
4.1.3装置定值整定错误
尽管备自投装置的原理不是很复杂,但其整定的定值却因各个厂家的设计理念不同而有所不同,在差异的地方很容易造成整定计算人员的误读。另外,厂家附在装置出厂的说明书也可能有与装置的版本型号不对应的情况,从而导致整定计算人员整定定值不正确。备自投装置的整定定值出错时,很容易使备自投逻辑误判,造成备自投装置的拒动。
4.2误动类
4.2.1电压回路断线,负荷电流太小,备自投不能受电流闭锁
这种情况多发生在雷雨夜且负荷电流较小时,当受雷击影响时,电压互感器二次保险烧毁,造成PT二次失压,这时,由于负荷较小,二次电流小于电流闭锁的整定值(一般为0.2A),满足备自投的动作条件这时备自投装置发生误动。
4.2.2开关回路
备自投装置二次回路包括信号回路、母线及进线电压回路、电流回路、跳合主用电源和备用电源开关回路,使备自投动作条件满足,导致备自投误动。
4.3采取的对策
首先,验收备自投装置时,尽量将各个功能、回路校验都做全,保证备自投功能的齐全及闭锁、跳闸回路的正确性。
其次,对于定值整定错误,整定计算人员应更谨慎,防止说明书与装置版本不对应情况发生。
最后,平时注意检查和监控备自投装置的运行情况,当备自投充电信号非正常消失时,及时联系维护检修人员进行处理。
5、结束语
山区高速公路的营运成本中,水电动力费占比很高,因此,在高速公路的日常营运管理中,如何节能降耗是一项重要的任务。备自投装置目前在电厂和变电站中应用较多,且大多应用于电源进线方面。在高速公路10KV馈线上备自投装置,无论从理论还是实践两方面,均具有可行性,可以有效地解决隧道供电可靠性与节能环保方面的矛盾,给高速公路营运企业带来明显的经济效益和社会效益,因而值得广泛推广应用。
参考文献
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本文发布于:2024-09-22 22:34:44,感谢您对本站的认可!

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