變電站備自投動作條件分析及改進

金鑫鋒

摘 要：備自投即備用電源自動投切裝置，是變電站保護的重要組成部分，當變電站雙電源線單條出現(xiàn)故障，或雙母線單條出現(xiàn)失電的情況下，裝置自動合閘母分開關，為母線提供備用電源，防止長時間失電，保證用戶供電。在現(xiàn)今越來越重視供電可靠性的形勢下，備自投的作用將越來越重要。以浙江富陽供電公司為背景，備自投的動作邏輯發(fā)展經(jīng)歷了幾個過程，判定條件不斷改進，但仍存在著隱患，文章通過對比幾種備自投動作條件，對實際案例加以分析，來闡述備自投動作條件的設定應該因地制宜，千萬不可千篇一律，否則，備自投將形同虛設，特別是很多供電單位采取了統(tǒng)一的標準，有時起到的效果卻適得其反。

關鍵詞：備自投；動作條件；整定；可靠性；靈敏度

1 備自投的幾種常見動作條件

備自投的動作條件一般都是通過檢無壓無流的方式來實現(xiàn)，這是一種最常見也是應用最廣的方式，各大備自投生產(chǎn)廠家說明書中采用的基本都是這種方式。而本單位卻根據(jù)不同的接線方式，電壓等級采用了兩種方式。

1.1 檢無壓無流方式

在內(nèi)橋接線方式下（參考圖2），一般采用的都是這種方式。即通過判別進線1和進線2的電流及母線Ⅰ和母線Ⅱ的電壓來判定備自投是否動作。該方式的優(yōu)點是動作可靠性高，缺點是判定條件較為復雜，當某變電站接線方式較為復雜時，就有可能出現(xiàn)拒動情況，靈敏度相對較低，且分為備進線及備母分多種方式。

1.2 檢開關位置方式

在單母分段接線方式下（參考圖2），采用的是檢開關位置的方式，即通過判別3DL和4DL的開關位置直接判定備自投是否動作。該方式的優(yōu)點是邏輯簡單直接，靈敏度高，但是容易發(fā)生誤動，可靠性相對較低。

1.3 備自投閉鎖

備自投都具有閉鎖功能，常見的閉鎖條件一般有：（1）動作一次閉鎖。（2）開關位置不對應閉鎖。（3）外部保護動作閉鎖。（4）本身備自投退出閉鎖。閉鎖條件選擇不當也容易引起備自投的拒動，擴大停電范圍，影響供電可靠性。

2 幾起案例分析及改進措施

隨著繼電保護的發(fā)展，備自投裝置的廠家越來越多，備自投裝置動作的可靠性越來越高，對裝置動作邏輯的設定也越來越多元化，可以滿足不同用戶的需求。因此，備自投的正確動作與否，已經(jīng)不再主要取決于裝置的可靠性，而是取決于裝置整定正確與否，而當前普遍使用的動作條件，有時并不能滿足一些特殊情況下的需求，若照抄照搬就會產(chǎn)生隱患，因此，通過具體的案例分析來說明動作條件的優(yōu)缺點就能清楚的看到一些平常容易忽視的問題。

2.1 閉鎖條件設置不當，備自投拒動

某110kV變電站為內(nèi)橋接線方式，任意主變保護動作均閉鎖備自投。但是在不同的運行方式下，如果不區(qū)別對待，則將使得閉鎖范圍“人為”擴大了。分析如下：

在備母分情況下（參考圖2，1DL和2DL合位，3DL分位），主變保護動作，則在主變保護范圍內(nèi)有故障，此時若備自投動作合母分開關，則必將再次對故障點輸送故障電流，若主變內(nèi)部故障則將使故障主變再次承受巨大的短路電流沖擊，引起二次傷害。因此，此時閉鎖備自投是正確且必要的。

但是，在備進線的情況下（參考圖2，2DL和3DL合位，1DL分位），主變保護動作，跳開2DL開關和3DL開關，此時備自投動作合上1DL開關，并不會對故障點再次輸送故障電流，且能保證對非故障主變低壓母線的送電，完全沒必要閉鎖備自投。因此，單一的設置主變保護閉鎖備自投是不合時宜的。

改進措施：加入運行方式判據(jù)，根據(jù)不同的運行方式智能判別是否閉鎖備自投，近年來新出的備自投裝置一般均能通過控制字實現(xiàn)這個功能。因此一定要轉(zhuǎn)變觀念，擯除主變保護動作必然閉鎖備自投的陳舊觀念，就能大大提高供電可靠性。

2.2 新上變電站負荷的特殊性，引起備自投誤動

如圖1，某新上220kV變電站35kV側(cè)接線圖，某日，因35kVⅠ段母線壓變高壓熔絲熔斷，需更換高壓熔絲。因該新上變電所35kV線路只有一條荷永3619線，為用戶專線，保護配置為過流保護。調(diào)度直接發(fā)令將35kVⅠ段母線壓變該檢修并更換熔絲，在操作過程中，當拉開35kVⅠ段母線壓變二次電壓空開時，35kV母分備自投動作，跳開1DL，合上3DL。分析發(fā)現(xiàn)，因荷永3619線客戶變當日負荷極低，二次電流接近零，已經(jīng)達到備自投無流判據(jù)要求，當拉開壓變二次電壓空開時，無壓判據(jù)亦符合，故備自投正確動作合上了3DL，造成了35kVⅠ段母線失壓，雖未引起嚴重的事故和后果，但確是一起典型的誤動作事故。由此可見，因變電站負荷的特殊性，有時常規(guī)的采用檢無壓無流的整定方式，并不能滿足要求，在特定的環(huán)境下，若不考慮周全，甚至造成嚴重后果。

改進措施：可將上述檢無壓無流方式和檢開關位置方式配合整定，在檢無壓無流方式的基礎上增加開關位置判據(jù)，即只有同時滿足35kVⅠ段母線無壓，1DL無流且1DL開關分位三個條件下備自投才能動作，如此就能避免因母線負荷過低引起的誤動作事故。

2.3 變電站低壓側(cè)有小電源接線，引起備自投拒動

圖2 某35kV變電站主接線圖

某35kV變電站主接線圖如圖2所示。某日，進線1線路故障引起上級變電站進線1開關跳閘，但是該變電站35kV母分備自投卻未動作，造成35kVⅠ段母線長時間失壓。分析發(fā)現(xiàn)，因該變電站10kV線路下掛有小水電，而平時變電站負荷本身比較小，故小水電系統(tǒng)未裝設解列裝置。當時幾天雨水剛好較充足，水電站出力較大，能滿足線路供電要求。當進線1失壓時，小水電負荷倒送至變電站高壓側(cè)，使35kVⅠ段母線有殘壓，該電壓大于備自投動作整定值，未達到動作要求，故而35kV備自投未能及時正確動作。

改進措施：更改備自投無壓判據(jù)定值。根據(jù)水電站出力情況，相應提高無壓整定值。做相應試驗后備自投正確動作。

3 結(jié)束語

通過以上的實例分析研究不難發(fā)現(xiàn)，備自投的動作條件的設定并非一成不變的，有時盲從說明書就會造成拒動和誤動的后果。因此，對于從事實際運行檢修工作而言，必須因地制宜，全面細致的考慮變電站的特殊性，接線的復雜性，從中發(fā)現(xiàn)并解決問題。希望通過文章的闡述能引起相關部門的重視，及時對有隱患的變電站備自投加以改進，保證裝置的正確動作，提高供電可靠性，避免發(fā)生因整定原因造成裝置性事故。

參考文獻

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