220 kV備自投裝置不能正確動作案例分析

吳偉鐘

摘? 要：備自投裝置可以提高供電的可靠性，因此，其在220 kV電力系統中得到了廣泛的應用。但由于備自投動作邏輯復雜，而且具有不穩定性，造成備自投在實際運用中出現不能正確動作，導致失壓設備未能及時恢復供電的事故。通過實際案例對備自投進行分析，并對200 kV備自投的應用提出了一些建議，以確保備自投裝置動作的可靠性。

關鍵詞：變電站;備自投裝置;接線方式;主供電源

中圖分類號：TM762.1?????????? 文獻標識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0044-02

1? 典型變電站的備自投簡介

1.1? 備自投方式

我局典型的220 kV變電站采用的均是雙母線接線方式。220 kV供電線路基本都有4回（如圖1所示），將同電源的兩回線路1，2設為一個組別，將另兩回同電源線路3，4設為一個組別，所以備自投方式有線路備投與母聯備投兩種。線路備投：正常情況下母線并列運行，母聯開關合上，一電源供電，另一電源為備用。母聯備投：當母線分列運行時，兩組電源分別接于1M和2M，并各自獨立運行，母聯開關熱備用，兩組電源互為備用。

圖1? 雙母線接線方式示意圖

1.2? 備自投裝置要求

備自投裝置要求主要有：①母線無壓時間超出裝置整定定值，且備自投裝置無壓定值大于電壓時，備自投裝置應啟動。備自投裝置時間定值的整定應與其相關的保護時間和線路重合閘時間配合。②備用電源開關應處于熱備用狀態，備自投裝置滿足充電條件后充電。投入時應可靠動作，否則應予以閉鎖。③為防止備用電源在故障點合閘，備自投在啟動后應先跳開主供電源斷路器，隔離故障點后，再投入備用電源。④將備自投裝置引入進線斷路器的手動跳閘信號作為自投閉鎖量，防止自投于永久性故障。當有手跳信號開入時，應立即放電，實現閉鎖。⑤備自投裝置在收到閉鎖開入或功能退出時，應立即放電，均滿足充電條件后延時充電。正常情況下，備自投裝置只允許動作1次。⑥備自投裝置應在動作前自動減載，確保備投成功后電源系統的穩定運行。

1.3? 備自投配置

將備自投裝置接入的兩段母線的電壓和線路單相電壓作為電壓量的判別依據，將接入開關量、線路切換后的電壓和開關檢修壓板作為運行方式的判別依據。每條進線引入三相電流并接入110 kV線路負荷進行減載計算，同時，接入外部信號用于正常操作或母差失靈等保護動作時閉鎖備自投動作。配置開關出口壓板，以實現開關分合閘傳動。

2? 備自投判據及動作邏輯

2.1? 線路備自投判據

假設線路1，2為主供電源，母聯運行，即線路3，4應同時滿足線路的檢修壓板在退出狀態、線路開關在分位、線路切換后電壓≥U1（表示本側母線刀閘在合位）、線路PT測量電壓≥U1（表示線路有電）、線路組別不為0（表示可作為備投線路）、線路備投優先級不為0（表示參與備投）這幾個條件，才能實現備投功能。

2.2? 母聯備自投判據

在母線分列運行時，線路1，2作為主供電源對1M供電，線路3，4作為主供電源對2M供電，母聯開關熱備用。母聯開關應同時滿足母聯開關的檢修壓板在退出狀態、母聯開關在分位、母聯開關兩側的母線均有壓這幾個條件，才能實現備投功能。

判別備投方式和延時充電完成后，需要在以下條件下，備自投功能才能開放：①“備自投功能壓板”在投入狀態。②母聯檢修壓板退出時兩段母線均有壓，或母聯檢修壓板投入時有且僅有一段母線有壓。③非檢修狀態的母聯開關在合位。④一組線路有主供線路，另一組線路有且只有備投線路（可含有檢修線路）。

2.3? 備自投動作邏輯

當裝置檢測到所有運行的母線電壓<U2，且所有主供線路無流后，備自投啟動。其動作邏輯如下：①出口跳開所有主供線路開關。②在TT時間內，當檢測到所有主供線路的開關均處于分位時，繼續動作邏輯;否則裝置放電，報備自投失敗。③執行切負荷。如果經計算，無需切負荷線路，那么裝置直接合備投開關。如果在Th時間內檢測到失壓母線電壓恢復，則報備自投成功;否則，報備自投失敗。

3? 備自投案例分析

3.1? 事故經過

某變電站220 kV線路1，2運行于1M，線路3，4運行于2M，母聯2012開關熱備用（接線方式如圖1所示）。2014-08-20T15：30，受山火影響，線路1，2縱聯保護同時跳閘。由于相間短路故障，重合閘未動作，同時，報備自投動作。但備自投發出失敗信號后，220 kV1M母線失壓。

3.2? 事故調查結果分析

繼電保護人員查看線路保護動作報告和錄波報告，發現兩回線均發生相間短路，保護裝置測距8.2 km，故障錄波測距8.45 km。線路縱聯保護動作，切除故障后，重合閘未動作，保護裝置動作正確無誤。繼電保護人員在現場對220 kV備自投裝置進行備自投功能檢驗，并利用試驗儀器模擬現場跳閘，對備自投裝置進行了校驗，結果顯示備自投裝置能判別運行方式，并充電正常，具備母聯開關備投功能。這說明母線失壓后備自投啟動出口，從后臺監控機中也能查到備自投啟動的信號。對備自投事件報告查閱如下：00.000 s 母聯備投啟動;00.003 s 跳開220 kV#1線路開關;00.003 s 跳開220 kV#2線路開關;00.070 s 檢測到220 kV#1線路開關在分位;00.693 s 合開關失敗;00.693 s 母線無壓，備投失敗。?

由報告可知，備投啟動后未能檢測到線路2開關在分位，所以邏輯動作被終止，這是造成備投失敗的原因。繼保人員繼續對裝置詳細檢查后發現，線路2仍然有合位信號，隨即對開關量輸入集中板進行檢測，發現線路2的合位開入在開關跳閘后未能返回，最終導致備投失敗。

4? 避免備自投不能正確動作的建議

為保證備自投的正確動作，要做到：①驗收備自投裝置時，裝置的功能、二次回路的校驗應完整，以保證備自投功能的正常實現、邏輯正確，閉鎖及跳合閘回路應正確、完好。新的變電站投入運行前，應做好備自投裝置帶負荷測試。如果條件允許，可在試運行期間做備自投的分、合閘試驗，校驗裝置功能和出口動作的正確性。②將“備自投充電”信號添加至遠動轉發表送至監控系統，以更好地監控備自投裝置的運行情況。定期對備自投進行功能試驗，保證設備失去主供電源后，備用電源能夠自動投入，提高供電的可靠性。③防止定值整定計算錯誤以及繼電保護人員現場執行定值出現錯誤，防止因定值整定錯誤而發生裝置誤動或拒動，導致停電范圍擴大，影響供電可靠性。

5? 結束語

綜上所述，在驗收備自投裝置時，要嚴格檢驗裝置的功能和二次回路。在使用中，要落實反事故措施，提高備自投裝置中各類型插件的工作穩定性，加大對現場檢修維護人員和運行值班人員的技術培訓。只有正確使用并保護好備自投裝置，才能保證其動作的正確率，進而保證線路的供電可靠性。

參考文獻

[1]王紅，常喜強.影響備自投裝置正確動作的主要因素分析及改進措施的研究[J].陜西電力，2014（03）.

[2]高振吉.備自投邏輯方案的分析與改進[J].電氣應用，2014（01）.

〔編輯：王霞〕

220 kV Device Considering Case Studies cant Operate Correctly

Wu Weizhong

Abstract： The device considering improving the reliability of power supply， so its been widely used in 220 kV power system. However， due to the complex prepared from the cast action logic， but also the instability caused prepared from the cast does not appear in the actual application of the correct action， leading to loss of pressure equipment failed to restore power promptly accident. Through practical case prepared from the cast for analysis， and the 200 kV prepared from the cast of applications put forward a number of recommendations to ensure that the device considering the reliability of action.

Key words： substation; automatic switching equipment; wiring; mains

由報告可知，備投啟動后未能檢測到線路2開關在分位，所以邏輯動作被終止，這是造成備投失敗的原因。繼保人員繼續對裝置詳細檢查后發現，線路2仍然有合位信號，隨即對開關量輸入集中板進行檢測，發現線路2的合位開入在開關跳閘后未能返回，最終導致備投失敗。

4? 避免備自投不能正確動作的建議

為保證備自投的正確動作，要做到：①驗收備自投裝置時，裝置的功能、二次回路的校驗應完整，以保證備自投功能的正常實現、邏輯正確，閉鎖及跳合閘回路應正確、完好。新的變電站投入運行前，應做好備自投裝置帶負荷測試。如果條件允許，可在試運行期間做備自投的分、合閘試驗，校驗裝置功能和出口動作的正確性。②將“備自投充電”信號添加至遠動轉發表送至監控系統，以更好地監控備自投裝置的運行情況。定期對備自投進行功能試驗，保證設備失去主供電源后，備用電源能夠自動投入，提高供電的可靠性。③防止定值整定計算錯誤以及繼電保護人員現場執行定值出現錯誤，防止因定值整定錯誤而發生裝置誤動或拒動，導致停電范圍擴大，影響供電可靠性。

5? 結束語

綜上所述，在驗收備自投裝置時，要嚴格檢驗裝置的功能和二次回路。在使用中，要落實反事故措施，提高備自投裝置中各類型插件的工作穩定性，加大對現場檢修維護人員和運行值班人員的技術培訓。只有正確使用并保護好備自投裝置，才能保證其動作的正確率，進而保證線路的供電可靠性。

參考文獻

[1]王紅，常喜強.影響備自投裝置正確動作的主要因素分析及改進措施的研究[J].陜西電力，2014（03）.

[2]高振吉.備自投邏輯方案的分析與改進[J].電氣應用，2014（01）.

〔編輯：王霞〕

220 kV Device Considering Case Studies cant Operate Correctly

Wu Weizhong

Abstract： The device considering improving the reliability of power supply， so its been widely used in 220 kV power system. However， due to the complex prepared from the cast action logic， but also the instability caused prepared from the cast does not appear in the actual application of the correct action， leading to loss of pressure equipment failed to restore power promptly accident. Through practical case prepared from the cast for analysis， and the 200 kV prepared from the cast of applications put forward a number of recommendations to ensure that the device considering the reliability of action.

Key words： substation; automatic switching equipment; wiring; mains

由報告可知，備投啟動后未能檢測到線路2開關在分位，所以邏輯動作被終止，這是造成備投失敗的原因。繼保人員繼續對裝置詳細檢查后發現，線路2仍然有合位信號，隨即對開關量輸入集中板進行檢測，發現線路2的合位開入在開關跳閘后未能返回，最終導致備投失敗。

4? 避免備自投不能正確動作的建議

為保證備自投的正確動作，要做到：①驗收備自投裝置時，裝置的功能、二次回路的校驗應完整，以保證備自投功能的正常實現、邏輯正確，閉鎖及跳合閘回路應正確、完好。新的變電站投入運行前，應做好備自投裝置帶負荷測試。如果條件允許，可在試運行期間做備自投的分、合閘試驗，校驗裝置功能和出口動作的正確性。②將“備自投充電”信號添加至遠動轉發表送至監控系統，以更好地監控備自投裝置的運行情況。定期對備自投進行功能試驗，保證設備失去主供電源后，備用電源能夠自動投入，提高供電的可靠性。③防止定值整定計算錯誤以及繼電保護人員現場執行定值出現錯誤，防止因定值整定錯誤而發生裝置誤動或拒動，導致停電范圍擴大，影響供電可靠性。

5? 結束語

綜上所述，在驗收備自投裝置時，要嚴格檢驗裝置的功能和二次回路。在使用中，要落實反事故措施，提高備自投裝置中各類型插件的工作穩定性，加大對現場檢修維護人員和運行值班人員的技術培訓。只有正確使用并保護好備自投裝置，才能保證其動作的正確率，進而保證線路的供電可靠性。

參考文獻

[1]王紅，常喜強.影響備自投裝置正確動作的主要因素分析及改進措施的研究[J].陜西電力，2014（03）.

[2]高振吉.備自投邏輯方案的分析與改進[J].電氣應用，2014（01）.

〔編輯：王霞〕

220 kV Device Considering Case Studies cant Operate Correctly

Wu Weizhong

Abstract： The device considering improving the reliability of power supply， so its been widely used in 220 kV power system. However， due to the complex prepared from the cast action logic， but also the instability caused prepared from the cast does not appear in the actual application of the correct action， leading to loss of pressure equipment failed to restore power promptly accident. Through practical case prepared from the cast for analysis， and the 200 kV prepared from the cast of applications put forward a number of recommendations to ensure that the device considering the reliability of action.

Key words： substation; automatic switching equipment; wiring; mains