110 kV進線備自投應用調試及分析

余文灃

摘 要：文章對110 kV進線備自投應用調試過程中發現的問題及隱患進行了深入分析，并提出相應措施予以解決，為變電站備自投設計者及變電站運行維護人員提供理論依據。

關鍵詞：進線備自投；跳合閘閉鎖；接入接點

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）21-0144-01

1 110 kV進線備自投概述

為了有效提高電網供電可靠性，進線備自投裝置在電網運行中得到大量采用。通常來說較為常規的進線備自投裝置可以通過大量的電纜從變電場中有效獲取電流和電壓，并且能從變電站的線路保護裝置中有效獲取閉鎖信號。因此110 kV進線備自投裝置在變電站中的應用一直起到穩定運行的作用，并且取得了較為良好的應用效果。

2 110 kV進線備自投特點

2.1 接線簡易

接線簡易是110 kV進線備自投運用的基礎和前提。由于110 kV進線備自投可以通過網絡來獲取相應的數據、模擬量與保護信息和動作信息并且能夠有效通過網絡來進行分合閘命令的有效進行，從而在完成較為簡易的接線過程中促進直流接地、開路、短路等現象的有效減少。

2.2 擴展便利

擴展便利是110 kV進線備自投的重要特性。110 kV進線備自投可以根據需要變電站的工作需要對備自投方式進行改變同時對進線備自投的程序進行模式進行有效修改。并且在這一過程中變電站工作人員無需對110 kV進線備自投裝置的硬件方面進行改動，因此具有較為便利的擴展能力。

2.3 有效兼容

有效兼容是110 kV進線備自投的優越性之一，當變電站需要新增線路或者進行保護測控裝置的更換時，110 kV進線備自投裝置的有效應用可以促進無規約轉換的合理進行。

2.4 功能較強

110 kV進線備自投保護裝置的應用可以使保護動作信息通過GOOSE報文進行實時傳遞，從而能夠有效地防止備自投裝置誤動現象和拒動現象的出現。

3 進線備自投在應用調試過程中發現的問題及解決措施

3.1 問題分析

按照公司技改大修項目安排110 kV安豐變加裝110 kV進線備自投，采用北京四方公司的CSC-246型備自投，為驗證備自投裝置與線路保護裝置的邏輯配合回路和跳合閘回路。申請停電將110 kV楊安線151（進線1）開關轉檢修，在檢驗備自投跳合閘回路時，發現備自投跳開151開關后110 kV楊安線151線路LFP-943保護啟動重合閘，重合原因是開關偷跳。我們分析備自投跳閘回路的接線設計，發現備自投的跳閘出口并接在LFP-943裝置的保護跳閘回路上，同時也由于安豐變作為終端變，按照整定原則線路保護不投跳閘而投信號，當110 kV楊安線151線路發生永久性故障時有其對側保護跳閘完成，線路故障隔離后，由于母線無壓、線路無流，滿足備自投啟動條件，于是備自投跳閘出口動作于110 kV楊安線151線路LFP-943A裝置的保護跳閘回路上，而LFP-943A保護裝置判為開關偷跳而啟動重合閘。從線路保護重合閘和備自投跳、合閘整定時間分析，當備自投合上備用線路110 kV大楊Ⅱ路152（進線2）開關后，也因110 kV楊安線151（進線1）保護判開關偷跳合上151開關。這樣備用線路110 kV大楊Ⅱ路152將合閘于故障線路，將造成電網事故擴大。

于是同設計人員對備自投跳閘回路進行認真分析并重新設計，將備自投跳閘采用手跳方式。按新設計改接回路，進行備自投試驗，試驗結果發現：備自投跳運行線路110 kV楊安線151（進線1）正常（未出現開關重合），但備投保護不能合備用線路110 kV大安Ⅱ路152（進線2）；查看CSC-246備投保護裝置液晶發現：閉鎖備自投開入。分析其原因：當備自投采用手跳方式，備自投動作跳閘時，啟動手跳繼電器STJ，手動跳閘的同時也將“手分閉鎖備自投”B10開入給備自投，這導致備自投跳閘出口的同時也收到閉鎖備自投開入，從而只有跳閘不會合閘。

3.2 解決措施

①采用保護跳閘方式在設計中必須考慮閉鎖重合閘問題，為防止開關跳開后線路保護認為開關偷跳而啟動重合閘，備自投必須用另一副跳閘輸出接點去閉鎖該線路保護的重合閘。

②采用手跳方式就可以不用再考慮閉鎖重合閘的問題，因為手動或遙控跳閘的操作回路已經考慮閉鎖重合閘了，但這種設計方式不能加入“手分閉鎖備自投”的功能。如果兩條線路不允許并列運行，采用手跳方式時，手分運行線路，備自投自動合上備用線路可作為人為手分自動合閘來實現備投。

我們采用保護跳閘方式加閉鎖重合閘方案。查閱近幾年新型的線路保護操作回路，如：南瑞繼保公司RCS-941線路保護、南京自動化公司PSL-621系列線路保護、北京四方公司CSC-160系列線路保護等保護的操作回路設計有“永跳輸入回路”，備自投跳閘輸出直接接入線路保護的“永跳輸入回路”。具體回路可詳見《110 kV變電站繼電保護標準化設計圖集》。

4 備自投裝置的應用要點

4.1 備自投裝置在應用調試過程中應只動作一次

在變電站的工作母線發生持續性故障或者永久性故障時，如果斷路器沒有進行切除工作則由于工作母線其電壓會在很大程度上降低，因此備自投裝置會動作。在這一過程中工作人員第一次將備用設備投入使用時因為持續性故障仍然存在，因此備用設備自身的繼電保護會促使備用設備進行自行斷開，所以此時繼續投入備用設備不僅無法保障應用調試的成功，同時還會促使備用設備和電力系統在此遭到持續性故障的影響并且在某些情況下會造成故障的擴大并造成設備的損害。因此工作人員在備自投裝置的應用調試過程中應當確保其只動作一次，從而促使備自投裝置滿足所謂的充電狀態。

4.2 備自投裝置的設計問題

備自投裝置的設計問題對于備自投裝置的應用及調試起著基礎性作用。通常來說工作人員可以在備自投裝置的設計過程中可以通過手動跳閘和保護跳閘的有效設計實現進線備自投的合理跳閘。在這一設計過程中工作人員應該注重以下幾個環節，即如果通過保護跳閘方式實現備自投裝置的合理跳閘，則工作人員應當首先將閉鎖重合閘問題作為這一設計流程中的關鍵步驟來進行處理。其主要原因在于這種方法的利用可以使繼電保護裝置將其視為開關偷跳而啟動重合閘并且重新將原本跳開的線路開關閉合。這意味著工作人員很難將發生故障的工作線路與正常工作的線路進行有效隔離并且備自投裝置在這種情況下也較難發揮其應有的作用。因此，工作人員在考量備自投裝置的設計問題時需要判斷要閉鎖這條線路保護的重合閘并且通過另一副跳閘輸出接點來促進跳閘工作的有效實現。

5 結 語

電網系統的不斷發展，電網安全壓力也越來越大，要保障系統的安全穩定，必須保證系統每一個環節保持正常工作。作為系統的一個組成部分，備自投的正確動作顯得尤為重要。

參考文獻：

[1] 國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護實用技術問答[M].北京：中國電力出版社，2000.