110kV內橋接線備自投拒動分析

陳祖林

摘 要：備用電源自動投切裝置是指當工作電源因故障或失電被斷開后，能自動而且迅速的將備用電源投入工作或將用戶切換到備用電源上去從而不至于使用戶停電的一種裝置。結合110 kV內橋接線變電站實際運行方式，找出造成失電的各種原因及備自投拒動原因，兼顧各微機保護廠家備自投的邏輯設計，以我省某110 kV內橋接線變電站線路故障自投不成功為例進行邏輯分析。

關鍵詞：內橋接線 備自投 橋備自投 進線備自投

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0082-02

在現代電力系統中，為提高對供電擁護的可靠性，采用備用電源自動投入裝置。當進線電源發生故障時，備自投裝置能快速可靠動作，切除故障線路，投入備用電源線路，備自投裝置使環形電網可以開環運行，變壓器可解列運行，從而簡化繼電保護，減小短路電流，更由于它的實現原理簡單，費用較低，可以適應不同接線的多種運行方式，所以在發電廠和變電站及配電網絡中得到了廣泛的應用。

現以我省某110 kV內橋接線變電站線路故障自投不成功為例，對其自投動作邏輯進行分析探討。

1 內橋接線的備自投裝置

110 kV內橋接線是110 kV終端變電站較普遍的一種接線方式，已納入南方電網公司110 kV變電站的典型設計。為保障供電可靠性，備自投有兩種常用工作方式：第一種是一回110 kV線路帶兩臺主變運行，橋開關在合位，另一回電源進線備用，當運行線路故障時，且滿足備自投充電條件，備自投動作切除故障線路，合上備用電源線路，這種方式為電源進線備投；第二種是每回110 kV線路各帶一臺主變分裂運行，橋開關在分為，當其中一回進線故障跳閘時，且滿足備自投充電條件，備自投動作切除故障線路，合上橋開關，這種方式為橋開關備投。

2 備自投邏輯分析

以我省某110 kV內橋接線變電站為例，該站使用的是RCS-9651C型數字式備用電源自投裝置。

（1）第一種電源進線備投，如圖1。

充電條件： 11DL、13DL合位，12DL分位，110 kV I母、II母三相均有壓，有備用電源。

放電條件：13DL在分位，有外部閉鎖信號開入，11DL、12DL及13DL位置信號異常。

動作過程：I母、II母均無壓，工作電源均無流，有備用電源，備自投動作，跳開11DL，合12DL。

（2）第二種電源進線備投，如圖2。

充電條件：11DL、12DL合位，13DL分位，110 kV I母、II母三相有壓。

放電條件：13DL在合位，有外部閉鎖信號開入，11DL、12DL及13DL位置信號異常，母線電壓不滿足要求。

動作過程：I母或II母無壓，備自投動作，跳開11DL和13DL或12DL和13DL，合13DL。

3 現場情況分析

結合該變電站線路故障備自投裝置拒動分析，該站110 kV部分電氣一次接線方式如圖3。

該站當時現場的運行方式為第二種，即內橋開關備投，11DL及13DL在合位，12DL在分位，進線1帶2臺主變運行。電壓重動及并列裝置取13DL位置作為并列條件，11DL、12DL分別作為1PT、2PT的重動開關，原理如圖4。

為防止PT斷線時備自投誤動，取線路電流作為母線失壓判據，線路電壓取線路A相電壓作為判據。

由于本站為終端負荷變電站，本站本側線路均不裝設線路保護，此時進線1故障時，由于保護方向性問題對端微機保護裝置動作，對端斷路器跳閘，此時本站檢測到110 kV I母及II母無壓，電源進線均無流，備用進線2線路有壓，同時11DL及13DL在合位，12DL在分位，因此滿足備自投起動條件，備自投動作跳開11DL，而后合上12DL，通過12DL帶2臺主變。

進線1故障備自投拒動，備投不成功，現場工作人員檢查備自投二次接線及裝置整定值設置；檢查備自投壓板投切正確，整定值設置正確，主變保護不動作，無外部閉鎖信號開入。最后檢查發現，備自投裝置線路電壓開入量的取值是PT經11DL、12DL重動后的電壓。由于三相PT安裝于線路側，母線上不安裝三相PT，母線電壓取PT經11DL、12DL重動后的電壓。由于現場線路電壓的取值為經11DL、12DL重動后的電壓，當進線2處于備用狀態時，12DL在分位，備自投裝置采不到進線2線路側電壓，而備自投裝置整定值設定控制字要求檢查相應的線路電壓，不滿足備自投起動條件，備自投不動作。

4 備自投裝置接線改進

規程要求[1]：（1）應保證在工作電源或設備斷開后，投入備用電源或設備。（2）工作電源或設備上的電壓，不論何種原因消失，除有閉鎖信號外，自動投入裝置均應動作。（3）自動投入裝置應保證只動作1次。檢測工作電源是否斷開的模擬量為電壓量，為避免電壓斷線引起裝置誤動，常以工作線路有流為閉鎖條件。

本站中不應將線路PT經11DL、12DL重動后的電壓模擬量開入到備自投裝置，備自投裝置線路電壓采樣應直接取線路PT經11DL、12DL重動前的電壓模擬量，這樣當進線2處于備用狀態，12DL在分位時，備自投裝置仍能采到進線2線路電壓模擬量，使得備自投滿足充電條件，保證備自投正確動作。或者在備自投裝置控制字設定時，設定備自投裝置可不檢線路電壓充電條件，只檢測110 kV I母、II母均無壓，進線1、進線2均無流，即可滿足備自投裝置充電條件。

5 結語

進線及橋開關備自投方式目前在內橋接線方式的110 kV變電站得到了廣泛應用，可在很大程度上減少負荷的停電概率。備自投裝置及其接線的改進主要是為了使裝置能自動適應一次設備各種運行方式的變化，包括進線斷路器偷跳、線路故障對側跳閘等造成的電源失電，在極短時間內準確地完成電源的自動投入，提高供電可靠性。

小小的接線偏差可能會使繼電保護裝置拒動或誤動，造成巨大的損失，這個事例提醒我們，一定要提高設計圖紙原理的正確性，加強現場的標準化檢驗，加強反事故措施的執行力度。

參考文獻

[1] GB/T 14285-2006，繼電保護和安全自動化裝置技術規程[S]，2006.

[2] 南瑞繼保電氣有限公司．RCS-9651C數字式備用電源自投裝置技術說明書.

[3] 梁臣，公元.增加合解環功能的備自投在110 kV內橋式主接線變電站中的應用[J].電力系統保護與控制，2009，6，16.