備自投裝置運行中若干問題和改進措施探討

李寧

摘 要：隨著地方經濟的快速發展和用電負荷的不斷增長，人們對電網的供電能力、供電可靠性有了更高的要求。因此，備自投裝置應在電網構架已確定的基礎上，不斷提高自身的供電可靠性。然而，在實際應用中，備自投裝置的誤動時有發生。因此，對備自投裝置使用中存在的問題進行了分析和探討，并提出了改進措施。

關鍵詞：備自投裝備；用電負荷；電網；供電公司

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.065

吐魯番供電公司110 kV及以下電網的結構主要為輻射形式。該公司有部分110 kV變電站使用的備自投裝置的型號為CSC-246，在技改或擴容后，運行中偶爾會發生備自投誤切除負荷的情況。因此，本文對備自投的誤動進行了分析，并提出了根據局部電網潮流確定的二次回路的設計方法。

1 備自投裝置的運行方式和基本邏輯

110 kVA變電站采用的備自投裝置的型號為CSC-246，線路備自投包含方案1、方案2、方案3、方案4和方案6，以該站的10 kV側備自投裝置為例，采用方案1——母聯或橋開關備投，該站的一次接線如圖1所示。

方案1的動作邏輯為：正常運行時，10 kVI、II母均有壓，1DL和2DL在合位，3DL在分位。

10 kVI母線無壓（三相電壓均小于失壓門檻），延時T1后跳開1DL，檢測II母線有壓，延時T3后合3DL以保證正常供電；10 kVII母線無壓（三相電壓均小于失壓門檻），延時T2后跳開2DL，檢測I母線有壓，延時T3后合3DL，以保證正常供電。此外，為了防止PT斷線時備自投誤動，取電流作為母線失壓的閉鎖判據。

2 備自投裝置在運行中誤動作的分析

2.1 備自投二次回路的接線情況

該裝置于2013年投運，至2014-05，運行方式變為母聯備自投方式，并無減載要求，期間模擬量二次接入10 kVI段母線的PT電壓為Ua1、Ub1、Uc1，接入10 kVII段母線的PT電壓為Ua2、Ub2、Uc2；接入1號主變低壓側3CT的電流為I3（作為無流判據），接入2號主變低壓側4CT的電流為I4（作為無流判據）；接10 kV分段CT的電流為Ia、Ib、Ic；開關量接入1DL、2DL、3DL跳位的TWJ常開觸點，備自投閉鎖開入，開出配置有第一輪聯切出口、第二輪聯切出口（未接線）。

2014-05-16，根據運行方式的改變，需完善過負荷聯切二次回路，將10 kV線路1接入第一輪聯切出口、10 kV線路2接入第二輪聯切出口，并更改了備自投裝置定值。此外，此次并未更改模擬量回路。

2.2 備自投裝置的誤動作過程

110 kVA變電站備自投裝置誤動作前運行正常，且天氣情況穩定，電網未發生任何故障情況，站內保護二次設備運行正常；備自投裝置第一輪聯切出口動作后，切除了10 kV線路1，現場查看跳閘二次回路接線正確，電流、電壓二次回路無短路、開路等現象，核對裝置內定值、保護定值清單正確，查看裝置聯切動作電流為2.5 A，保護定值Idz3為2.1 A（I線過負荷的I段定值用于聯切第一輪負荷）。

2.3 備自投裝置誤動作的原因分析

2.3.1 電流、電壓回路二次接線分析

調查發現，該備自投裝置的母線無壓，所接入的二次電壓為母線PT電壓Ua、Ub、Uc。備自投所需的無流判據最初取用主變低壓側3CT的電流，在其僅作為PT斷線的依據時備自投誤動作。取電流作為母線失壓的閉鎖判據時，此電流的選取方式是可行的，但在更改備自投裝置的運行方式后，需將其作為主變過負荷判據時，選用主變低壓側3CT的電流就無法滿足邏輯要求了。

110 kVA變電站1#主變的容量為40 MVA，高壓側CT變比為600/5，低壓側CT變比為2 500/5，高壓側二次額定電流為1.75 A，主變高壓側過負荷定值整定為2.15 A，低壓側二次額定電流為4.62 A，備自投裝置第一輪過負荷聯切定值為2.1 A。中壓側負荷的定性分析結果為：如果過載聯切取低壓側的電流，則在低壓側的電流達到2.1 A時，主變高壓側的電流僅為0.78 A，未達到主變過載定值。

2.3.2 過負荷聯切動作邏輯分析

根據國標《電力變壓器運行規程》，允許備自投裝置短時間內超負荷運行。本站的主變保護定值符合運行規定，CSC-246備自投裝置兩輪過負荷聯切保護功能完全獨立于備自投邏輯，僅通過相應軟壓板投/退。過載聯切的動作判據僅為電流值，當采樣電流值達到整定動作值時，過載聯切動作出口的負荷被切除。該過載聯切邏輯不符合《電力變壓器運行規程》。

3 防止備自投裝置誤動的解決方案

根據備自投裝置在110 kVA變電站誤動作的原因分析可知，備自投裝置無流判據、過載聯切判據電流接入的是主變低壓側的3CT。這是此次誤動作發生的主要原因，因此，只要將備自投裝置無流判據、過載聯切判據電流更改為主變高壓側的1CT電流，即可避免因電流采樣問題而造成類似的誤動作發生。此外，還應與廠家討論、分析、優化備自投裝置的動作邏輯，將備自投動作作為過負荷聯切啟動的必要條件，從而防止備自投裝置誤切除運行負荷。經過綜合考慮和分析，根據廠家提供的技術資料，最終的備自投動作邏輯如圖2所示。

吐魯番地區有3座主變為三圈變的采用同類型備自投裝置的變電站，有1座主變為兩圈變的采用同類型備自投裝置的變電站。對于三圈變的變電站，應采用與A變電站相同的整改措施；對于兩圈變的變電站，只需要優化備自投過載聯切的動作邏輯，無需變動電流回路，但計算過載電流時應采用主變低壓側的參數。

4 結束語

目前，新疆電網正處于快速發展時期，本文對新疆電網110 kV變電站備自投裝置在現場應用的問題進行了分析，并給出了有效的解決方法，進一步提高了備自投裝置在實際運行中的動作成功率。

參考文獻

[1]朱聲石.高壓電網繼電保護原理與技術[M].北京：中國電力出版社，2005.

〔編輯：張思楠〕