備自投裝置回路設計存在風險分析與管控措施

【摘要】近些年來，深圳電網裝設了大量的備自投裝置，這些裝置為提高分區站點的供電可靠性發揮著重要的保供電作用。微機型備自投裝置也已日趨成熟，可以通過各類電氣量自動識別運行方式，并根據不同的運行方式實現不同的設備功能。但不同建設時期，不同的廠家，不同的設計原則和邏輯功能設計，各個保護廠家在備自投裝置上存在較大的設計差異，給備自投裝置的運行管理工作帶來較大的難度和較多的危險點，因此將備自投裝回路設計統一標準化，對回路設計存在的風險分析和管控有現實需求意義和必要性。

【關鍵詞】備自投;風險;管控

1.壓板回路風險分析與管控措施

風險點：備自投裝置運行操作現場壓板布局、標示不明確或錯誤，造成誤操作。

1.1 風險分析

備自投裝置因接入間隔通常較多，所涉及的功能壓板、出口壓板及檢修壓板繁多，而這些壓板的投退都可能直接影響到備自投裝置的邏輯判別及出口動作，所以在壓板布局、標示不明確或錯誤的情況下，誤投退相關壓板，都可能造成備自投放電或動作失敗。

1.2 管控措施

1.2.1 規范壓板編號

壓板編號應采用雙重編號，并反映壓板的順序、對應的裝置或對象、功能等。對于各類型壓板應采用不同的編號相區分，其中：

（1）如總功能壓板和檢修壓板等決定裝置功能投退和充電方式控制、元件狀態判別用的壓板，建議使用的壓板編號為“FLP”。

（2）對于裝置的跳閘出口壓板，則建議使用的壓板編號為“TLP” （其中T代表的就是“跳閘”的意思）。

（3）對于裝置的合閘出口壓板，則建議使用的壓板編號為“HLP” （其中H代表的就是“合閘”的意思）。

（4）對于備用壓板，則建議以中文名稱“備用壓板”進行標識。

1.2.2 規范壓板布局

保護壓板根據其功能作用，可大體分為功能壓板和出口壓板兩大類，而根據其功能歸類后進行合理的布局配置，有助于現場工作人員清晰、準確的進行壓板操作，從而降低了誤投退壓板所造成的風險。根據現場運行經驗，建議其布局配置如下：

第一行：功能壓板，包括：總功能壓板、單元檢修壓板、母聯檢修壓板、旁代壓板等;

第二行：跳閘出口壓板，包括：單元跳閘出口壓板、母聯跳閘出口壓板、旁路跳閘出口壓板等;

第三行：閉重出口壓板，包括：單元閉鎖重合閘壓板、旁路開關閉鎖重合閘壓板;

第四行：合閘出口壓板，包括：單元合閘出口壓板、母聯合閘出口壓板;

第五行：備用。

必要時我們也可以在給個別壓板做出相關標注和解釋，方便現場運行人員更加正確的理解相關壓板的含義，以保證現場壓板投退操作的正確性，避免因運行人員理解有偏差而造成誤投退壓板情況的發生。

1.3 案例說明

根據網公司的最新反措要求，110kV備自投必須具備可通過壓板投退控制的強制進線備投功能，而該功能因眾廠家的理解和邏輯實現方式的不同，分為兩種情況。

情況一：備自投裝置通過開入110kV分段開關的分位，來判斷該站母線運行方式。對于此類廠家，實現強制進線備投的方式，是在分段分位開入回路上串接一個“TSP退出強制進線備投功能”壓板。當該壓板退出時，相當于斷開了110kV分段開關分位開入回路，裝置無法采集到分段開關的分位開入，即認定110kV分段開關為合位，從而強制備投裝置實現進線備投充電邏輯。

情況二：備自投裝置通過開入110kV分段開關的合位，來判斷該站母線運行方式。對于此類廠家，實現強制進線備投的方式，是在分段合位開入回路上并接一個“TSP投入強制進線備投功能”壓板。當該壓板投入時，相當于短接了110kV分段開關合位開入回路，強制性的給裝置一個分段開關的合位開入，從而強制備投裝置實現進線備投充電邏輯。

因上述兩種情況的壓板功能相同，但實現方式剛好相反，如若運行人員理解不到位，極易造成誤投退該壓板而導致備自投裝置放電。

2.二次回路風險分析與管控措施

2.1 風險點一

備自投裝置的電流回路。備自投裝置CT回路關系到裝置能否正確采集到電流模擬量信息，從而判定是否作出閉鎖備自投的動作命令。

2.1.1 風險分析

CT回路的接法、組別、調試加量等原因都可能影響到備自投裝置的正常運行。如果CT繞組組別選擇不正確或回路中串接的裝置過多時，有可能導致故障情況下，主電源開關跳開后，CT二次回路中仍然存在衰減較為緩慢的直流電流，當這一電流大于裝置內整定的無流定值時，備自投裝置將會受到有流閉鎖而無法啟動，而同時備自投裝置判母線電壓消失條件滿足，經延時后將備自投放電，備自投動作失敗。

2.1.2 管控措施

（1）電流二次回路采應用交流端子接入保護屏，以方便實驗調試;

（2）原則上應使用P級的CT繞組;

（3）允許與故障錄波或保護裝置共用繞組，但必須要保證繞組的負載不超過CT繞組額定容量;

（4）除了與保護裝置共用CT繞組時可串接其后外，其它情況下，備投裝置均應接于同一電流回路的其它裝置之前。

2.2 風險點二

備自投裝置的電壓回路。備自投裝置PT回路關系到裝置能否正確采集到電壓模擬量信息，來判定母線失壓與否，從而進一步做出是否投入備用電源的正確命令。

2.2.1 風險分析

電壓模擬采集量為備自投裝置判斷母線是否失壓和備用電源線路是否具備條件的直接依據，所以電壓回路的接線和操作錯誤，將有可能直接導致備投裝置的誤動作。

2.2.2 管控措施

（1）電壓二次回路也應采用交流端子接入保護屏，以方便實驗調試;

（2）原則上應使用P級的PT繞組;

（3）母線電壓應取母聯（分段）開關兩側PT的三相電壓;

（4）對于只有一段母線的變電站，母線電壓可接于裝置所定義的任意一段，并將母聯檢修開入短接;

（5）對于接入的元件，其電壓二次回路中性線必須與保護使用的電壓二次回路中性線一起在全站一點接地;

（6）對于接入備自投裝置的電壓回路必須經過空氣開關后再進入備投裝置;

（7）對于運行中的母線PT間隔，當有工作需要斷開其保護組電壓空開時，必須先申請退出與該組電壓相關的備自投裝置。

2.3 風險點三

備自投裝置開入、開出信號回路。備注偷裝置備自投裝置開入、開出信號回路相對較多，其開入、開出回路接線的正確與否將直接影響到備自投的邏輯判斷和發信。

2.3.1 風險分析

隨著變電站自動化水平的提高，二次回路也更加復雜，加大了現場運行維護和現場安全技術保障的難度。備自投現場接線設計的模擬量相對較少，因此接線相對簡單，但備自投程序外部回路與保護裝置的互相配合是一個較為隱蔽和復雜的環節，其開關量的接入相對較多，因此現場的不確定性也給備自投現場接線帶來比較大的風險。

2.3.2 管控措施

（1）禁止將從操作箱取得的跳閘位置信號轉換為合閘位置信號后接入裝置使用;

（2）在條件允許的情況下，開關位置接點宜優先采用開關本體位置輔助接點;

（3）如具備取用可通過定值整定的后備保護動作閉鎖備自投出口接點的條件，則應將主變的后備保護動作閉鎖備自投出口接入備自投裝置的外部閉鎖信號（自動復歸）開入;

（4）變電站配置有母線和開關失靈保護時，應將母差和開關失靈保護的動作信號接入備自投裝置;

（5）接入監控后臺的裝置告警、閉鎖、動作信號應使用迅速返回的遠動信號;

（6）本站配置有錄波裝置時，應接入備自投裝置的啟動錄波開出回路;

（7）各線路和旁路的合位、合后信號應區分間隔接入裝置。

2.4 風險點四

備自投裝置跳、合閘出口回路。備自投出口回路是裝置在作出邏輯判斷之后的執行回路，是當母線失壓后，備供電源可否正確投入的關鍵。

2.4.1 風險分析

（1）部分備自投裝置將跳主電源的回路，接到了手跳回路，在手跳繼電器出口跳主電源時，閉鎖了備自投裝置，致使裝置不能實現自投備供電源。

（2）部分操作箱的永跳回路，隱含著啟動手跳回路的功能，即使主電源的跳閘接于永跳回路，也可能導致閉鎖備自投裝置。

（3）非全相保護動作回路啟動，或并接了手跳回路，當非全相保護動作導致母線失壓是，手跳閉鎖信號將造成備自投裝置不能順利動作。

2.4.2 管控措施

（1）跳主變變低開關、線路及旁路開關的開出信號優先接入永跳回路，嚴禁接入手跳回路，如無永跳回路則應接入保護跳回路，且為防止主供線路重合閘，應同時將其閉鎖重合閘的回路接入裝置。

（2）跳、合閘引出端子與正電源適當隔開，至少間隔1個端子。

（3）若切負荷出口為10kV 線路時，應優先選用開關的手跳回路;若選用開關的保護跳回路，則應同時接入其閉鎖重合閘回路。

（4）若切負荷出口為主變10kV低壓側時，應優先選用開關的手跳回路;如非接入手跳回路，還需引接點閉鎖該變低所在10kV母線兩側的分段備自投裝置。

（5）并列運行的負荷線路應同時接入裝置，以確保可同時被切除。

3.結語

隨著備自投在電網中的應用越來越廣泛，其回路設計中存在的風險也應引起足夠的重視和關注。而備自投裝置回路設計的規范化和標準化，對降低設備開發、使用成本、提高可靠性和專業化水平意義重大。并且，其規范和標準本身也要跟隨電網系統的不斷發展而作出相應調整，從而不斷提升電網供電可靠性水平。