110 kV 備自投拒動原因分析

楊春歡，楊家凱

(云南電網公司楚雄供電局，云南 楚雄 675000)

0 前言

110 kV 變電站設計通常采用雙電源供電，通過備自投裝置進行電源自動投切，從而保證電力系統的供電可靠性。110 kV 備自投的運行方式通常分為進線備自投和分段備自投兩種情況，現以變電站110 kV 備自投拒動為例，其110 kV 備自投運行方式為進線備自投。

1 進線備自投相關原理

圖1 進線備自投主接線示意圖

進線備自投主接線見圖1，進線1 與進線2 互為明備用，輸入交流量Ⅰ母電壓:Uab1、Ubc1，Ⅱ母電壓:Uab2、Ubc2，進線各一個相(線)電壓:UL1、UL2，進線各一個相電流:IL1、IL2 輸入開關量 進線備自投投退功能壓板、加速備自投接點、閉鎖進線備自投接點，1DL、2DL、3DL 的跳位，1DL、2DL、3DL 的合后。

進線備自投分為兩種互為明備，即進線1 備用、進線2 運行(即進線備自投方式1)和進線1運行、進線2 備用(即進線備自投方式2)，現以介紹第二種情況。

進線備自投充電條件:進線備自投方式2 投入工作，即進線備自投投退功能壓板為投入狀態，且進線備自投方式2 軟控制字投入，Ⅰ、Ⅱ母均有壓，UL1 滿足有壓條件，2DL 在跳位，1DL、3DL 處于合后，閉鎖進線備自投接點未動，無放電條件。以上任一條件不滿足備自投放電。

進線備自投放電條件:進線備自投方式2 退出工作，即進線備自投投退功能壓板為切除狀態，且進線備自投方式2 軟控制字退出，UL2 不滿足有壓持續時間長于整定值，1DL、3DL 合后消失，2DL 合上，閉鎖進線備自投接點動作，1DL 拒跳或2DL 拒合。滿足以上任一條件備自投放電。

2 備自投拒動原因分析

圖2 主接線圖

110 kV 元永線162 斷路器主供，110 kV 永六萬線163 斷路器處熱備用(備用電源)，110 kV永萬線161 斷路器運行，110 kV 備自投裝置投入。其中110 kV 永萬線為水電上網通道。110 kV元永線162 斷路路重合閘投檢線路有壓母線無壓，110 kV 備自投投入，110 kV 元永線162 斷路器保護動作聯跳161 斷路器功能投入。

元永線發生故障220 kV 元謀變110 kV 元永線136 斷路器及永仁變162 斷路器距離Ⅰ段保護動作斷路器跳閘，元謀變110 kV 元永線136 斷路器1.5s 后重合閘(重合閘整定動作時間為1.5 s)動作成功合上136 斷路器，根據以上跳閘過程錄波記錄來分析重合成功后元永線上有774 ms 時間帶電壓，由于元永線有774 ms 帶電壓符合永仁變110 kV 元永線重合閘動作條件(重合閘整定動作時間為0.5s)，故重合閘動作合上162 斷路器，17:02:27 819 ms110 kV 元永線再次發生A、C相間短路，220 kV 元謀變110 kV 元永線136 斷路器保護動作再次跳閘，重合閘未充電故不會再次動作，由于110 kV 永仁變上網水電己聯切無法再向110 kV 元永線短路點提供電源故永仁變110 kV元永線136 斷路器保護裝置不會動作。此時永仁變110 kV 母線失壓，110lV 永六萬線熱備用帶著電壓，110 kV 元永線主供電源消失且備自投充電正常，符合進線備自投動作邏輯，17:02:25 435 ms 永仁變110 kV 備自投啟動(我局備自投動作時間整定原則為大于保護與重合閘相配合的時間，備自投不負責切除故障點)。110 kV 備自投經3s 延時后17:02:28 500 ms 發出跳元永線162 斷路器(即1DL)命令，162 斷路器跳閘后備自投裝置發斷路器拒動信號，備自投邏輯終止，備自投放電。備自投邏輯:1DL (162)跳閘命令發生5 s 后，斷路器位置仍未變位則備自投動作邏輯終止。162 斷路器重合閘動作成功，斷路器釋放能量 (彈簧儲能機構)，斷路器開始儲能(儲能時間約8 秒)。接著斷路器由備自投裝置跳開，在儲能結束前，ZLC 接點為不閉合，斷路器合閘回路、斷路器操作箱跳位監視回路不通，操作箱中的TWJ 繼電器不勵磁(備自投裝置斷路器位置信號取自操作箱)，故備自投取的TWJ 接點不閉合，判斷162 斷路器在合位(實際已跳開)。從永仁變110 kV 永萬線162 斷路器重合成功開始，需要等到17 時02 分36 秒斷路器才能儲能完畢，而17:02:33 500 ms 備自投放電，故備自投裝置認為162 斷路器未分開，裝置發拒動信號，同時停止備投邏輯，未向110 kV 永六萬線163 斷路器發合閘命令。根據以上分析，備自投動作行為正確。

3 結束語

110 kV 備自投裝置二次設計為斷路器位置接點采用斷路器操作箱繼電器接點，未采用斷路器本體輔助接點。在常規故障情況時可滿足動作要求，但采用接線方式不能滿足短時內連續發生兩次故障的情況。即使再次發生的可能性較少，從提高電力系統供電可靠性方面來考慮，應當采取相應的防范措施，因此提出改進措施:斷路器位置由操作箱TWJ 繼電器位置接點改為直接取斷路器輔助接點。以提高備自投動作成功率。

［1］ISA 變電站綜合自動化系統說明書［Z］.深圳南瑞科技有限公司，2001.12

［2］110 kV 永仁變電站全站失壓事故調查報告，楚雄供電局，2011.6