一起特定接線方式下備自投誤動事件分析

藍葉鋒 屠秉慧 楊光

摘 要：為提高電網(wǎng)安全可靠性，備自投裝置在110kV及以下變電所得到了廣泛的應(yīng)用，是變電所重要的二次設(shè)備。文章針對一起特定接線方式下的10kV備自投誤動事件，通過分析該備自投裝置的動作條件、閉鎖邏輯及相關(guān)二次接線，推斷了其誤動的真正原因，即母線失壓，負荷電流過小未能閉鎖，最終導(dǎo)致備自投誤動作。文章同時也指出了暴漏的隱患及其解決辦法，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員在設(shè)計、驗收、操作中提供一些幫助，避免同類事件再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：備自投；誤動；閉鎖；定值；隱患

引言

隨著社會對電網(wǎng)供電可靠性的要求越來越高，10kV備用電源自動投入裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。如果10kV備自投裝置的邏輯設(shè)置不完善，不但起不到保供電的作用，還會造成整段母線失壓，甚至是全站的10kV母線失壓。因此，研究10kV備自投裝置的動作邏輯，意義重大。文章通過一起特定接線方式下10kV備自投誤動事件，分析指出了其問題所在及對應(yīng)解決、預(yù)防辦法，希望能對設(shè)計、運維、檢修人員相關(guān)工作提供幫助。

1 特定接線方式及其備自投邏輯介紹

1.1 一類特定接線方式

國內(nèi)現(xiàn)階段110kV變電站中存在一類過渡接線方式，即有兩臺現(xiàn)役主變，一臺預(yù)留主變，10kV接線方式采用兩臺現(xiàn)役主變單分支帶四段10kV母線，預(yù)留主變的10kV側(cè)采用雙分支接線，其中一個為非自動狀態(tài)死開關(guān)，另一個為熱備用狀態(tài)（正常運方下用于分斷備自投），10kV備自投安裝在103或203開關(guān)柜上（即正常運行方式處于熱備用的那個，如圖1中的103）。

圖1 現(xiàn)階段一類特定接線方式

1.2 備自投相關(guān)動作及閉鎖邏輯

以國電南瑞科技有限公司生產(chǎn)的DSA2364備自投裝置為例，當任一進線電源故障或其它原因被斷開時，分段開關(guān)（以103開關(guān)為例）能自動投入，且只能動作一次，其相關(guān)邏輯如圖2所示。

圖2 備自投充電條件及動作邏輯圖

其中，母線有壓是指母線的三個線電壓均大于母線有壓定值，母線無壓是指母線的三個線電壓均小于母線無壓定值。進線無流檢查取一相電流，進線無流的定值一般按照躲過最小負荷電流整定。

2 10kV備自投誤動事件概況

2015年01月26日，JS變電站10千伏Ⅲ段母線停役，9點45分在拉開10千伏Ⅰ、Ⅲ母聯(lián)110開關(guān)后，10千伏備自投動作，跳開1號主變101開關(guān)，造成10kVⅠ段母線失電。10點02分10千伏Ⅲ段母線恢復(fù)送電。

2.1 故障前運行方式

故障前110kVⅠ段母帶1號主變運行；110kVⅡ段母線帶2號主變運行；10kV：10kVⅠ、Ⅲ段母線合排運行；10kVⅡ、Ⅳ段母線合排運行；10kVⅠ、Ⅲ段母線與Ⅱ、Ⅳ段母線分排運行，3號主變變二側(cè)203開關(guān)在運行，3號主變變二側(cè)103開關(guān)在熱備用；103開關(guān)作為母聯(lián)開關(guān)具有備自投功能。

2.2 現(xiàn)場檢查情況

變電站運維人員發(fā)現(xiàn)1號主變101開關(guān)跳閘后，立即對相關(guān)設(shè)備進行檢查。一次設(shè)備：1號主變及10kV開關(guān)室一次設(shè)備外觀檢查無異常；二次設(shè)備：01月26日09時45分45秒，10kV備自投保護動作；跳開1號主變101開關(guān)，合上103開關(guān)，10kVⅠ段母線失電。

3 備自投誤動原因及其解決辦法

3.1 誤動原因分析

通過查閱相關(guān)二次圖紙、分析現(xiàn)場動作順序，確定了這次備自投誤動的原因：即拉開110開關(guān)后，10kV備自投裝置按照相關(guān)邏輯判據(jù)未被閉鎖（倒閘操作時只有手動分101或分102或合103才會閉鎖）；而未閉鎖的原因是由于103備自投裝置無壓判斷采集的是10kVⅢ段、Ⅳ段母線電壓（見圖2），110開關(guān)分開后，10kV Ⅲ母失電，母線電壓降為0，當10kVⅠ段母線負荷較小時，就會引發(fā)備自投誤動。

參見一體化調(diào)度自動化open3000系統(tǒng)110kV JS變電站1號主變低壓側(cè)Ⅰ母局部圖（圖3）：此時10kVⅠ母負荷一次電流為58A（18.6 +16.2+1.1+7.0+15.1），遠未達到備自投裝置的有流閉鎖值（參見圖4，其二次值為0.2A，CT變比為4000/5，即一次值為160A），則103備自投裝置動作條件滿足，將會誤動，即跳101、合103，最終導(dǎo)致完好的10kVⅠ段母線失電，正常負荷丟失。

圖4 JS變電站10kV備自投相關(guān)定值

3.2 暴露的問題

（1）運維人員在現(xiàn)場實際操作前的模擬預(yù)演時，沒有意識到在操作母聯(lián)110開關(guān)后，10kVⅢ段母線失壓，從而有可能造成備自投誤動，反映出變電運維人員對于操作前事故預(yù)想深度及自身素質(zhì)還有待進一步加強。（2）JS變電站10千伏備自投無壓判據(jù)采10kVⅢ、Ⅳ段母線電壓不盡合理，原則上無壓、無流的采樣應(yīng)在同一母線上，根據(jù)操作要求，停母線時應(yīng)先拉開進線電源，再操作壓變部分，此時破壞了備自投的動作條件，從而避免備自投的誤動作。并且在正常運行方式下，一旦發(fā)生母聯(lián)110或210開關(guān)偷跳或其它非正常分閘，此時無流判據(jù)滿足條件，勢必會造成備自投動作，相聯(lián)母線失電，增加故障分析的復(fù)雜性。

3.3 相關(guān)解決辦法

（1）規(guī)范操作，加強培訓(xùn)警示教育。在將110分段開關(guān)斷開之前務(wù)必將將備自投出口壓板（即跳101、102，合103壓板）退出，防止后面的備自投誤動。并通過技術(shù)技能培訓(xùn)、事故警示教育，使得每位運維人員都能夠熟悉相關(guān)原理并嚴格遵守正確操作步驟。（2）重新改線，修正無壓判斷邏輯。究其緣由，備自投誤動是因為其判據(jù)電壓采自主變低壓側(cè)非直接連接母線電壓，所以應(yīng)當將其改為主變低壓側(cè)直接連接母線（即I母、II母），這樣即使負荷電流小，達到備自投的無流定值，但由于101或102未被跳開，I母、II母仍有電壓，不滿足備自投無壓啟動條件，備自投也不會誤動。（3）重新加線，增加手分閉鎖邏輯。將手分分段開關(guān)110或210的HHJ繼電器的常開接點邏輯取反，接至備自投的閉鎖或條件中（即類似手分101、102閉鎖備自投邏輯），當手分任一個時，閉鎖備自投，防止備自投誤動。

其中第2、3項整改措施二選一，基于祛病除根原因，推薦第2項。

4 結(jié)束語

備自投裝置已廣泛應(yīng)用于110kV及以下變電站，其可靠性直接影響著整個變電站乃至系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，稍有不慎就會惡化事故或?qū)е氯就ｋ?。因此，在設(shè)計、驗收、檢修、運維過程中，應(yīng)注意以下幾點，繼而杜絕、預(yù)防相關(guān)事故的發(fā)生：（1）二次設(shè)計人員、繼保定值確定人員應(yīng)當提前與運維、檢修單位溝通交流，保證相關(guān)回路（如文章中備自投的無壓判據(jù)采集電壓）應(yīng)符合現(xiàn)場實際情況，保證不誤動、拒動；（2）運維、檢修人員要做好相關(guān)保護的邏輯驗收工作，把好入門關(guān)，做好實際開關(guān)跳、合試驗，不能用簡單的模擬試驗來代替，保證在特殊運方、倒閘操作（如文章中母線檢修倒閘操作）時，仍能正確動作，不誤動、拒動；（3）運維人員應(yīng)當做到“特殊接線要注意，糾正步驟防誤動”，對設(shè)備相關(guān)邏輯及接線要熟悉，要明確操作目的，做好危險點分析和預(yù)控（如文章中提前退出備自投相關(guān)出口壓板）；（4）運維人員要熟悉各個自動裝置廠家備自投動作及充、放電邏輯的特殊之處，當備自投誤動、拒動時，做到冷靜分析、不盲動，及時、正確匯報并配合調(diào)度進行操作，縮短停電時間，減少停電范圍。

參考文獻

[1]南京供電公司.2011年故障與異常警示技術(shù)要點和應(yīng)對措施[M].2012.

[2]國電南瑞科技有限公司.DSA2364.備自投裝置說明書[M].2008.

作者簡介：藍葉鋒（1978-），男，工程師，高級技師，南京供電公司，從事變電運維管理工作。

屠秉慧（1988-），女，助理工程師，南京供電公司，從事變電運維相關(guān)工作。

楊光（1983-），男，工程師，南京供電公司，從事變電運維相關(guān)工作。