變電站備自投裝置動作分析
——以某110 kV變電站為例

湖南省電力公司 湘潭市電業(yè)局 李 明 朱 勝 涂 剛

變電站備自投裝置動作分析
——以某110 kV變電站為例

湖南省電力公司 湘潭市電業(yè)局 李 明 朱 勝 涂 剛

一、備自投裝置的作用及基本要求

1.備自投裝置作用。備自投裝置即備用電源自動投入裝置，是當工作電源因故障斷開以后，能自動而迅速地將備用電源投入工作或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上去，從而使用戶不至于被停電的一種自動裝置。在變電站進線開關、分段（內(nèi)橋）開關上加裝備自投裝置，能提高供電可靠性，減少系統(tǒng)故障，保障用戶供電，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行的有力保證。

2.備自投裝置基本要求。

（1）只有工作電源確實斷開后，備用電源才能投入。工作電源失壓后，備自投啟動延時，進線斷路器先跳閘，確認該斷路器跳位后，備自投邏輯才進行下去。這樣可防止備自投動作后出現(xiàn)故障或備用電源倒送電的情況。但故障不應由備自投裝置切除，備自投裝置跳到工作電源的時限應長于所有保護和重合閘的最長動作時限。

（2）當備自投裝置備用對象出現(xiàn)故障時，應閉鎖備自投裝置。當?shù)蛪撼鼍€故障而出線保護拒動，引起主變后備保護動作切除主變造成母線失壓時，應閉鎖低壓側分段備自投裝置和變壓器備自投裝置；主變保護全部跳閘時，應閉鎖高壓側分段備自投裝置。

（3）備自投裝置動作延時是為了防止母線電壓短暫下降，故備自投延時應大于最長的外部故障切除時間。母線的進線斷路器跳開引起母線失壓，且進線無重合閘功能時，可不經(jīng)備自投裝置動作延時直接跳開斷路器，可迅速啟動備用電源。

（4）人工切除工作電源時，備自投裝置不動作。備自投裝置引入各工作斷路器的合接點和后接點，就地或遠程控制跳斷路器時，其合、后接點斷開，備自投裝置退出。若無法引入合、后接點，在人工切除工作電源前，應保證備自投裝置退出工作，可以用手動切換開關退出，或解開相應出口壓板或整定退出。備用電源不滿足有壓條件時，備自投裝置不應動作。

二、某變電站備自投裝置原理圖及定值

1. 運行原理該備自投裝置由電磁式繼電器組成，其運行原理如圖1所示。

圖1 備自投裝置原理及定值

2.備自投裝置定值。

（1）線路電壓元件。電壓互感器（TV）：110/0.1；動作電壓：20 V（相電壓）。

（2）線路有壓元件。TV：110/√3/0.1/√3；動作電壓：39 V（接57 V）。

（3）動作時限。4.5 s 。

三、某變電站站備自投裝置構成及動作情況

110 kV某變電站共有2條進線，分別為504和506。備自投采用進線備自投方式，事件前該站運行方式為504主供、506備用。

2008年2月26日03時22分左右，該站110 kV備自投裝置動作，在未跳開504情況下，合上506。站內(nèi)備自投屏“備自投合506”信號繼電器掉牌。備自投裝置動作情況見表1。

表1 備自投裝置動作情況

由表1可知，506合閘確系備自投出口引起。

四、檢查情況及原因分析

檢查發(fā)現(xiàn)備自投屏接線完好，端子排、各繼電器接線緊固。各繼電器接點位置、電壓輸入回路均無誤，定值無誤。

在110 kV場地檢查。打開504斷路器端子箱，發(fā)現(xiàn)端子排各端子十分潮濕。端子箱內(nèi)頂部、兩側密密麻麻凝有很多水珠，底部有積水。整個端子箱內(nèi)濕度很大，二次接線上還凝有小水珠，靠近下部的接線上水珠形狀較大。在019與025端子之間尤其潮濕（該兩端子緊鄰位于端子排下部）。

在504主供、506備用的情況下，圖1上的DL均為504開關輔助接點。此時，由于504在合位，019后DL輔助接點閉合，“019”已帶負電。而025后的504輔助接點斷開，在504未跳開的情況下，025后的504輔助接點始終為斷開狀態(tài)，以確保備自投裝置在未跳開504斷路器之前不會合506。

由圖1可知，506合閘啟動回路中BK5，7接點閉合，2ZJ接點閉合，025處已帶正電。只要025后的504輔助接點閉合，即可啟動506合閘繼電器線圈HJ合上506，同時啟動506信號繼電器。

由504端子箱檢查情況結合以上分析可以推斷，由于019與025兩端子箱緊鄰，端子箱之間因為潮濕浸水，絕緣損壞，以水為導體瞬時導通。506合閘啟動回路通過019與負極導通，啟動HJ，合上506。同時現(xiàn)場備自投合506信號繼電器掉牌，遠方亦有信號。

現(xiàn)場試驗。將025與019兩端子箱短接，506合閘繼電器HJ啟動，與推斷完全一致。

綜合以上情況，該變備自投未跳開504即合上506的行為系由于025與019兩端子箱受潮、絕緣損壞導通，啟動506合閘回路導致。是一起典型的由于二次絕緣損壞引起的保護誤動作事件。

五、結論與建議

針對出現(xiàn)的端子排受潮絕緣受損的情況，可以通過端子箱加裝驅(qū)潮裝置來預防。同時，在端子排二次布線時還應將正電源與跳合閘回路隔開一個端子箱。