一起110kV變電站110kV和35kV備自投動作分析及探討

保定供電公司 崔 曄 霍 紅 鄭兵武

為保證電力系統供電可靠性，系統中一般多采用環形電網供電。考慮到不同電壓等級的具體特點，普遍的做法是，對于220kV及以上電壓等級的供電系統，采用環形電網來保證其供電可靠性；對于110kV及以下電壓等級的供電系統，則多采用環形設計單路供電的方式來保證其安全穩定性，而通常采用備用電源自動投入裝置來提高系統的供電可靠性。

國網保電供電公司涿州小區現有6座110kV無人值守或綜合自動化變電站，都裝設有110kV線路或主變（微機型）備用電源自動投入裝置。現結合作者幾年來的運維實踐，對備用電源自動投入裝置在現場設備故障過程中遇到的問題，進行了分析及探討。

1 進線備自投的動作邏輯

如圖1所示，下面就以進線1為工作電源，進線2為工作電源，3DL為熱備用狀態，為例說明進線備自投的動作邏輯，即1DL、2DL在合位，3DL在分位。當2DL無法正常供電時備投動作切斷2DL投入3DL，備自投裝置充電完成后，II母三相無壓，2DL無流，I母三相有壓，延時到后跳開2DL，確認2DL跳開后合上3DL。

圖1 一次接線示意圖

2 故障概況

2.1 變電站一次主接線圖（見圖2）

2.2 動作時運行方式

110kV4號、5號母線分裂運行，111、112運行、145熱備用；1號主變帶35kV所有負荷，301、345開關運行，302開關熱備用；2號主變帶10kV所有負荷，502，545開關運行，501開關熱備用。

2.3 故障簡況

2012年04月11日07點02分220KV涿州站涿塔I線117線路保護距離I動作，AB相間故障，開關跳開，重合不成功，110KV塔上站110kV4號母線失壓，111進線無流，1號主變失壓，造成35kV4號母線失壓，110KV備自投裝置動作，跳開進線111開關，確認111開關跳開后，合上110KV分段145開關，35KV備自投裝置動作，跳開1號主變進線301開關，確認301開關跳開后，合上35KV分段302開關。

3 備自投保護配置情況

表一 110kV備自投配置情況一覽表

表二 35kV備自投配置情況一覽表

4 動作經過

4.1 110kV備自投動作行為

2012-04-11 07：02：00：060

圖2 變電站一次主接線圖

0ms 啟動

4205ms 出口9動作（出口9為111開關）

5257ms 出口2動作（出口2為145開關）

4.2 35kV備自投動作行為

2012-04-11 07：02：00：060 整組啟動

2012-04-11 07：02：05：154 自投跳電源1

2012-04-11 07：02：05：244 自投合電源2-1自投合電源2-2

最終：111開關跳開，112、145開關運行

301開關跳開，312、345開關運行

5 動作行為分析

5.1 110kV備自投動作行為分析

110kV備自投方式為橋備自投方式，動作前，111，112分裂運行，145熱備用。滿足橋備自投方式充電條件。

111開關因線路故障，電源側涿州站涿塔I線117跳開，110kV4號母線失壓，111進線無流，滿足備自投動作條件，經T1（定值整定T1=3S）延時后跳開111開關，確認111開關跳開后，延時T3（定值整定T3=1S)合上145開關。

從110k V備自投動作行為上分析，備自投跳111開關，合145開關沒有問題，從動作報告上看111開關跳開時間為4205ms，定值整定為3S，時間上相差1S左右。

原因為：國電南自廠家在設計PSP691的動作邏輯時，考慮滿足PSP691動作的條件啟動后，電壓短時恢復到無壓定值（定值整定為30V)以上時，T1會重新進行計時，也就是在涿州站涿塔I線117開關重合時（重合時間為1S，重合不成功)，T1自動重新進行計時，在啟動后4205ms（裝置定值整定時間+線路的重合閘時間），110kV備自投動作，跳開111開關，合上145開關。

5.2 35kV備自投動作行為分析

35kV備自投方式為自適應方式，動作前，301、345開關運行，302開關熱備用，滿足RCS9651C充電條件。

111開關因線路故障，電源側涿州站涿塔I線117跳開，110kV4號母線失壓，1號主變失壓，造成35kV4號母線失壓，滿足備自投動作條件，經T1（定值整定T1=5S）延時后跳開301開關，確認301開關跳開后，延時T3（定值整定T3=0S)合上302開關。

原因為南瑞繼保廠家在設計RCS9651C動作邏輯時，考慮方式上與國電南自的PSP691存在不一致的地方，RCS9651C考慮滿足備自投動作條件啟動后，電壓短時恢復時，T1不會重新計時，所以RCS9651C在啟動后5094ms后，跳開301開關，合上345開關。此時，PSP691仍未合上145開關，在5257ms后才合上145開關。

這一起110k V變電站110k V和35k V備自投動作案例分析，從動作時間及動作邏輯等情況來講結論是動作正確，但兩個不同廠家的自投裝置，南瑞繼保廠家在設計RCS9651C動作邏輯時，考慮方式上與國電南自的PSP691存在不一致的地方，一個是電壓短時恢復時，T1不會重新計時，一個是電壓適時恢復時，自動重新計時，這樣的情況下，兩個自投裝置動作時間差距，在35kV自投先重合的情況下，易造成運行變壓器過負荷，并且繼保人員與運維人員對故障的分析有一定的繁瑣性。

6 結束語

隨著電網規模的不斷擴大，網絡結構的日益復雜，使備自投裝置尤其是微機型備自投裝置在110kV變電站中廣泛被采用，備自投能否正確動作成為關注的問題，整定值是否適合實際運行，也是影響備自投實際正確率的一個重要因素，只有結合備自投的不同設計原理，結合實際情況，合理整定，才能充分發揮備自投的功能，來進一步保證系統的安全、穩定運行及提高系統供電可靠性。

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