備自投裝置故障分析及處理

周志艷

（國網襄陽供電公司，湖北 襄陽441002）

隨著電網的迅速發展壯大,龐大復雜的電力系統網絡已逐漸形成,對電力用戶供電的可靠性、連續性要求越高，電力安全生產對國民經濟越來越發揮著先行軍的作用。本文通過一起某110KV變電站＃2主變跳閘后，深入分析了10KV分段備自投裝置未動作的事故原因，提出相應的解決辦法，成功實施整改后得到了現場可行性驗證。

1 事故經過

1.1 事故前運行方式

某110kV變電站由06開關送110kVⅡ段經03開關送110 kV I段，04開關熱備用，05、07開關運行；01開關送＃1主變，31開關熱備用，51開關送10kVI段；02開關送＃2主變，32開關送35kVII段經33開關送35kVI段，52開關送10kVII段，81開關所接電容器組運行，53開關熱備用。

1.2 事故經過

2013年3月12日6時46分1.777秒，＃2主變電流差動保護B、C相動作，差動保護開口，跳02、32、52開關，81開關欠壓保護動作跳81開關，＃2主變壓器及35KV、10KV分段備自投裝置發“切換開入出錯”報文，備自投閉鎖信號發出，根據現場運行方式，當時備自投裝置的運行方式為10KV分段備自投方式，現場實際運行情況是10KV分段備自投未動作。

2 現場檢查情況及分析

2.1 一次設備情況

檢查＃2主變35KV出口支柱瓷瓶C相有明顯放電痕跡，屬于＃2主變差動保護范圍內故障。

2.2 繼電保護動作情況及分析

＃2主變保護裝置所采到的故障電流：Idb=4.951A、Idc=4.950A,而差動電流定值為Id=1.67A，差動保護動作正確、可靠。＃2主變保護裝置跳開＃2主變110kV高壓側開關X02、35kV中壓側開關X32、10kV低壓側開關X52，故障前一次設備運行方式為35kV Ⅰ、Ⅱ段并列運行，10kV Ⅰ、Ⅱ段母線分段運行。此時＃2主變動作10kV Ⅱ段母線失壓，CSC246A備自投裝置應動作合10kV分段53開關，但備自投裝置并沒有正確動作。＃2主變及35kV、10kV分段備自投裝置的報文為：15ms 備自投啟動，15s 切換方式開入錯，備自投動作閉鎖。

3 原因分析

該站備自投裝置是由北京四方公司生產的CSC246A數字式備自投裝置。本裝置適用于2臺110 kV三卷變壓器，三側均為單母分段接線，無小電源方式下的備自投。共兩種運行方式，方案一變壓器備自投：兩臺變壓器其中一臺運行帶負荷，另一臺備用。＃1（或＃2）主變壓器三側開關合位，＃2（或＃1）主變壓器三側開關分位，35kV、10kV分段開關在合位時。方案二35kV、10kV分段備自投：兩臺變壓器都運行，兩臺變壓器高壓側開關合位。

實際運行中開入量的采樣均正確，符合10KV分段備自投方式，但故障時為什么會閉鎖備自投呢？根據從現場調取的81開關電容器裝置的錄波發現（＃2主變差動保護錄波中沒有10kV母線電壓），裝置采集到的10kV的TV二次電壓在故障時沒有突將至0V，而是經過約350ms降至0V，約250ms后三相電壓小于20V。

經檢查裝置程序，開入方式錯延時15S告警，告警后閉鎖備自投邏輯，是由于電壓延時將低造成的而不是開入方式錯導致備自投不動。

在裝置10kV＃2母線失壓啟動備自投邏輯中，＃2主變10kV開關跳位是閉鎖條件，此條件在備自投啟動后不起作用，用于判別系統運行方式。＃2主變10kV開關跳位100ms后，若備自投邏輯未啟動，裝置程序閉鎖＃2母線失壓啟動備自投邏輯。

現場備自投母線失壓定值是20V，而開關變位后250ms母線電壓才滿足條件，此時已超過裝置100ms的啟動時間，備自投失壓跳的邏輯已經被閉鎖。

4 解決方法

對裝置的版本進行升級，新版本增加的內容為：（1）裝置原固定邏輯不變，在工作開關偷跳時可以繼續動作，僅在工作開關TWJ異常時閉鎖裝置，當檢測到工作開關跳位（跳位做失壓跳邏輯的閉鎖條件且啟動前有效），在默認時間2S內（升級前版本是100ms,升級后為2S），若啟動條件滿足，備自投邏輯可以正常動作。若啟動條件仍不滿足，則2S后閉鎖備自投裝置。（2）增加開關位置異常判別。當“總控制字”中的“TWJ告警投入”時，對于兩組變壓器三側開關，若進（出）線有流且開關位置為跳位即延時5s報“開關位置異常”告警（告警功能不直接放電），提醒運行人員檢查。

5 實施效果

按上述方案對裝置進行升級后，以10kV分段備自投方式為例，分別驗證開關位置異常時告警功能及備自投的正常邏輯功能。

（1）開關位置異常告警功能

當10kV分段開關在分位，兩臺變壓器低壓側開關都為合位時。＃1主變低壓有流時，將＃1主變低壓側開關斷開，裝置延時5S報“＃1變低TWJ異常”信息，備自投裝置未放電。

（2）10kV分段備自投邏輯功能

當10kV分段開關在分位，兩臺變壓器低壓側開關都為合位時。將＃1主變低壓側開關先斷開，在2S內將10kV I段母線失壓且＃1主變低壓無流時，合10kV分段開關；將＃1主變低壓側開關先斷開，在2S后將10kV I段母線失壓且＃1主變低壓無流時，裝置報“切換方式開入錯”，備自投動作閉鎖。

同理驗證主變和35kV分段備自投方式，備自投裝置均能正確動作。

結語

為滿足電力用戶生產生活對供電的需求，電力系統供電可靠性必須得到優先保障。備用電源和備用設備自動投入裝置的應用越來越廣泛，在電力生產中加強設備巡視維護力度，及時發現異常，采取有效防范措施，確保用戶供電安全穩定可靠運行。

[1]國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護典型故障分析[M].北京：中國電力出版社，2001.

[2]李火元.電力系統繼電保護與自動裝置（第2版）[M].北京：中國電力出版社，2005.