備自投不能動作的分析

摘要：在110kV甲站變電站備自投傳動試驗中，備自投沒有正確動作，根據現場的情況提出問題的改進方法及解決方案。

關鍵詞：備自投 線路電壓 母線電壓 切換把手

0 引言

由于近年來對供電可靠性的要求提高，電網中陸續增加了許多備自投裝置。在我電網變電站中的一個備自投調試和運行過程中沒有正確動作，發現了一些必須重視的細節問題。現將其匯總，以便與大家交流，共同把工作做好。

1 故障情況綜述

甲站正常運行方式為乙線191處于熱備狀態，丙線192帶全站負荷。具體接線方式如下圖：

■

2008年3月22日00時37分備自投帶電傳動試驗，結果不成功，備自投裝置沒有按預期投入。要解決此問題，需先對備自投的基本知識在此進行一下簡要介紹。

2 備自投知識的簡要介紹

2.1 備自投概述 電力系統對變電所所用電的供電可靠性要求很高，因為所用電一旦供電中斷，可能造成整個變電所無法正常運行，后果十分嚴重。因此變電所的所用電均設置有備用電源。此外，一些重要的工礦企業用戶為了保證其供電可靠性，也設置了備用電源。當工作電源因故障被斷開以后，能自動而迅速地將備用電源投入工作，保證用戶連續供電的裝置既稱為備用電源自動投入裝置，簡稱備自投裝置。備自投裝置主要用于110kV以下的中、低壓配電系統中，是保證電力系統連續可靠供電的重要設備之一。

2.2 對備自投裝置的要求 參照有關規程，對備自投的基本要求可以歸納如下：①應保證在工作電源和設備斷開后，才投入備用電源或備用設備。②工作母線和設備上的電壓不論何種原因消失時備自投裝置均應啟動。③備自投裝置應保證只動作一次。④若電力系統內部故障使工作電源和備用電源同時消失時，備自投裝置不應動作。

2.3 典型備投方式

2.3.1 線路備自投 ①正常運行條件：a.進線2備用進線1：1DL、3DL處于合位置，2DL處于分位置，兩段母線均有電壓，備自投投入開關處于投入位置。b.進線1備用進線2：2DL、3DL處于合位置，1DL處于分位置，兩段母線均有電壓，備自投投入開關處于投入位置。②啟動條件：a.進線2備用進線1：母線無電壓，進線1無流，進線2有電壓。b.進線1備用進線2：母線無電壓，進線2無流，進線1有電壓。③動作過程：a.對啟動條件1，2DL處于分位時，若1DL處于合位置，則經延時跳開1DL，確認跳開后合上2DL；若1DL處于分位置，則經延時后合上2DL。b.對啟動條件2，1DL處于分位時，若2DL處于合位置，則經延時跳開2DL，確認跳開后合上1DL；若2DL處于分位置，則經延時后合上1DL。④退出條件：a.備自投一次動作完畢。b.1DL、2DL均處于合位置。c.有備自投閉鎖輸入信號。d.備自投投入開關處于退出位置。

2.3.2 橋開關備自投 ①正常運行條件：a.橋斷路器3DL處于分位置，進線斷路器1DL、2DL均處于合位置。b.進線1、進線2均有電壓。c.備自投投入開關處于投入位置。②啟動條件：a.進線2有電壓，進線1無電壓且無電流。b.進線1有電壓，進線2無電壓且無電。③動作過程：a.對啟動條件1，若1DL處于合位置，則經過延時跳開1DL，確認跳開后，合上3DL；若1DL處于分位置，則經延時后合上3DL。b.對啟動條件2：若2DL處于合位置，則經過延時跳開2DL，確認跳開后，合上3DL；若2DL處于分位置，則經延時后合上3DL。④退出條件：a.3DL處于合位置。b.備自投一次動作完畢。c.有備自投閉鎖輸入信號。d.備自投投入開關處于退出位置。

3 故障原因分析

根據甲站的接線圖及備自投實驗過程，發現實現甲站線路備自投有兩個問題：問題1：由主接線圖可以看出，該站是由兩條線路的線路PT代替了母線PT，備自投動作的最重要問題：母線電壓與線路電壓的判別問題，直接影響到備自投動作是否正確。問題2：備自投動作方式下，主變保護電壓的不對應問題。當191開關熱備方式下，1#主變高壓側電壓不能使用191的線路PT，應當使用192開關的線路PT；當192開關熱備方式下，2#主變高壓側電壓不能使用192的線路PT，應當使用191開關的線路PT，必須采取措施使主變保護的電壓對應。

解決方法：第一次的解決思路：母線電壓位置接入191三相線路PT和192三相線路PT；裝置的線路電壓不接，裝置中關于檢線路PT的控制字置“退出”。裝置將線路PT電壓認定為母線電壓，運行線路電壓失壓時，即判為母線失壓。不考慮預合線路無壓問題。這樣解決了第一個問題。

采用手動并列電壓并列箱的方法解決第二個問題，當191熱備用時，本站的110KV電壓并列箱的并列把手打在并列位置，為防止電壓反充電，必須先將191線路PT空氣開關斷開。當備自投動作成功后，需運行人員到現場手動拉開192的線路PT空氣開關，恢復191的線路PT空氣開關。在此期間線路保護、兩臺主變保護的高壓側短時失壓。表面上看，方案可行，于是申請了帶開關傳動試驗。便出現了開始的一幕。經現場帶開關實際傳動，發現有一個問題沒有考慮到，就是191或192開關的線路保護在投運狀態下，開關預投成功時，保護裝置在二次沒有三相電壓的情況下加速保護要動作。請注意造成二次沒有電壓的原因是由于防止PT二次反充電，人為的將PT二次空開斷開引起。舉例介紹：191熱備，192運行，本站作為終端站，191、192可以不投入保護。但是當合環時，191、192需投入保護。造成合環的可能性操作：①系統倒方式時；②備自投誤合開關等非正常原因時。由此可以看出，由于系統倒方式造成合環投保護的幾率較大，此時，需要運行人員趕至站里人工將線路保護投入。

4 結論及整改方案

為此：第一種方案在退出保護裝置后可以實現備自投成功。但是有以下缺陷：

缺點：①二次并列操作步驟復雜，191、192線路PT空開斷開及并列操作需要專門制定操作規程，步驟不正確易造成保護反充電和燒毀電壓切換箱。②當備自投投入時，線路保護必須退出。不能遠方合環操作，影響了操作時間。

應當采取更有效的方法避免上述的缺點：沒有母線PT是根本原因，但這一問題需要動用大量的資金，影響供電，已不可能解決。

解決電壓問題是第一步。

經過反復研究，決定更新思路，采取電壓切換方式解決主變電壓不對應問題。

具體方法介紹：解決方案1：電壓死接。只能實現一種方式，不靈活。方案2：增加備自投方式把手，解決電壓問題。能實現兩種方式，靈活并且可靠。

經過討論，及時和廠家研究決定實現方案2。附電壓切換原理圖及切換把手完成后照片。

■

經過設計、訂貨、安裝、試驗解決了這一問題。帶來的好處是，PT空開不需要拉開，線路保護可以正常投入。

為此，理論上的缺點已全部解決，具備投運條件。

申請帶開關傳動，開關正確動作，備自投可以投運，此站備自投問題解決。

參考文獻：

[1]國家電力調度培訓中心編著.國家電網公司繼電保護培訓教材.北京：中國電力出版社，2009.

[2]李曉明，王葵主編.微機繼電保護實用培訓教材.北京：中國電力出版社，2004.

[3]黃常抒，胡云花.備自投裝置接線中的問題及應對措施[J].電力自動化設備，2009（04）.