35kV分段備自投誤動作事件分析

游先亮

摘 要：35kV分段備自投廣泛應用于電網中以提高供電可靠性，本文結合變電站運行方式針對PT失壓和母線無流同時發生導致備自投裝置誤動作，分析了備自投誤動作的原因，并提出了有效防范措施，進而提高備自投裝置的正確動作率保證供電可靠性，對實際運行具有重要意義。

關鍵詞：備自投；PT失壓；動作條件；誤動作

進入“十三五”，隨著用電客戶對供電可靠性的要求不斷提高以及特高壓電網規模的不斷擴大，電網結構多采用環形電網[1，2]。雖然環型電網能夠提高電力系統的安全穩定運行，但是環型電網故障時產生的巨大短路電流會給繼電保護的整定、一次設備的選擇帶來了極大的困難，所以通常對于35 kV及以下電壓等級的系統，多采用環網結構開環運行的方式，同時采用備用電源自動投入裝置（以下簡稱備自投）來提高系統的供電可靠性。如果沒有充分分析備自投工作原理或者動作判據，沒有根據其動作邏輯調整好系統運行方式就可能會導致備自投的不正確動作[3]，從而對電網的安全穩定運行造成不良的影響。本文根據備自投動作原理，分析了A變電站35kVⅡ母在低負荷的情況下同時發生35kVⅡ母PT二次空開自由脫扣造成35kV分段備自投不正確動作。本文分析了此次備自投裝置誤動作的原因，并提出相應的技術解決措施。

1 分段備自投裝置原理介紹

分段備自投大多采用兩臺主變各帶一段母線運行，正常運行時分段開關處于熱備用如圖1。當其中一段母線失壓后，分段備自投動作，分段開關運行轉帶失壓母線負荷，兩段母線互為備用。

充電條件：1、Ⅰ母、Ⅱ母均三相有壓（三相電壓均大于有壓定值）；2、1DL、2DL在合位，3DL在分位。滿足以上條件，經裝置參數整定菜單中的備自投充電時間后充電完成。

放電條件： 1、 3DL在合位；2、Ⅰ、Ⅱ母均不滿足有壓條件（三相電壓均小于有壓定值），延時15s；3、有外部閉鎖信號；4、手跳 1DL 或 2DL（即 KKJ 閉鎖備投開入為 0）；（本條件可由用戶退出，即“手不閉鎖備自投”控制字整為1）5、裝置發出跳進線開關命令后，若一定時間內（由裝置整定-裝置參數菜單中“開拒跳放電延時”整定）相應開關未變位；6、控制回路斷線，合閘壓力降低開入為1，1DL，2DL或3DL的TWJ異常；7、遠方退出備自投（軟壓板“備自投總投退”為0）

動作過程：當備自投裝置充電完成后，Ⅰ母（Ⅱ母）無壓（三相電壓均小于無壓定值）、I1（I2）無流，Ⅱ母（Ⅰ母）有壓 則起動，經T1延時后跳開1DL（2DL），確認1DL（2DL）跳開后且Ⅰ母（三相電壓均小于無壓合閘定值），經T2（200ms）短延時合3DL完成動作過程。

2 事件經過及處理過程

2.1 事故前變電站運行方式

35kV分段備自投誤動作事件發生前，A變電站運行方式：1、2號主變中壓側501、502開關運行，35kV分段530開關熱備用，35kV出線514、515開關運行，待用間隔513、516開關冷備用。

2.2 事故發生經過及處理

事故發生經過2016年12月07日19時45分06秒，監控后臺機發A變電站35kV分段備自投動作，502開關跳閘、530開關合閘，備自投放電信號。運維人員到現場檢查2號主變保護屏無502開關保護跳閘信號，35kV分段備自投裝置備自投動作信號燈亮，充電指示CD=0但同時備自投裝置發35kVⅡ母電壓異常告警信息。現場檢查2號主變35kV測控屏、保護屏35kVⅡ母電壓正常。再次檢查發現35kV分段備自投裝置35kVⅡ母電壓空開發生自由脫扣現象。

處理方式按照調度指令停用35kV分段備自投，將1號主變501開關由熱備用轉運行、35kV分段530開關轉熱備用，啟用35kV分段備自投完成事故處理。

原因分析：按照備自投動作邏輯圖可知A變電站備自誤投動作的原因是：35kV分段備自投裝置35kVⅡ母電壓空開發生自由脫扣，開放備自投U2無壓閉鎖條件，同時由于35kVⅡ母所帶35kV兩泉線515線路輕載滿足I2無流條件，開放I2無流閉鎖條件，最終導致35kV分段備自投裝置誤動作。

3 技術防范措施

3.1 技術防范措施1—解決母線PT三相斷線裝置誤動

1、檢測電源線抽取電壓（對于變電站中、低壓側的母聯或橋開關備自投來說是相應高壓側母線電壓同時變壓器高壓側開關在合位）低于整定的電壓作為啟動條件，即：備自投在滿足其他動作條件同時工作電源電壓[2]低于整定的電壓（電源低壓定值），備自投才可以動作，該功能可投退。

2 、對于A變電站備自投裝置35kVⅡ母電壓空開自由脫扣問題：可將備自投裝置母線電壓采集空開由三相合一空開改為分相空開，只有三相空開都跳閘備自投裝置才能確定母線已失壓，否則其中一相空開發生自由脫扣或跳閘，備自投裝置仍能采集到母線電壓，此時備自投裝置會發母線PT斷線告警并自動閉鎖備自投裝置，不會出現備自投裝置誤動現象。

3.2 技術防范措施2—解決小負荷母線無流問題

導致本次A變電站35kV分段備自投誤動作的另一原因是35kVⅡ母是小負荷母線[6，7]，如果母線帶有一定的負荷，母線電流值I2將大于備自投裝置無流定值，則備自投裝置的無流閉鎖條件不會開放，備自投裝置不會誤動作。因此出現此類運行方式時應與調度協調，調整運行系統運行方式防止出現小負荷母線的情況。

4 結束語

目前A變電站已按照本文方法改造備自投裝置和調整運行方式，現場試驗表明本文所提出的方法可行。電力系統中現有的各類型備自投裝置，大多數都存在本文所述的問題，按照本文提出的措施逐步改造它們，將會大大提高備自投裝置的可靠性，減少其不正確動作次數，提高電力系統供電可靠性，其經濟效益、社會效益巨大，具有較大的應用范圍和推廣價值。

參考文獻：

[1]李堅.電網運行及調度技術問答[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]馬力，宋庭會，庫永恒.防止母線PT斷線引起備自投不正確動作的研究與改進 [J]. 繼電器，2002，26（l）：31- 33.

[3]葉婷. 一起備自投不正確動作的案例分析及改進[J].江蘇電機工程，2016，35（l）：87-88

[4]RCS-9653系列B型備用電源自投部分技術和使用說明書[Z].南瑞繼保

[5]NSR642RF-D01分段備自投裝置技術及使用說明書[Z].國電南瑞

[6]金鑫鋒.變電站備自投動作條件分析及改進[D].華北電力大學，2015

[7]楊琰沖，高研，張勝利.備自投裝置的實際應用問題與解決方案[J].電工電氣.2012，06：133-135