220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗分析

廣東電網(wǎng)公司東莞供電局 閆曉蕊

220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗分析

廣東電網(wǎng)公司東莞供電局 閆曉蕊

220kV大朗數(shù)字化站是典型的網(wǎng)采網(wǎng)跳組網(wǎng)方式，該站負荷重、進線數(shù)多的特點，容易出現(xiàn)信號配置錯誤，導(dǎo)致備自投有誤動的風(fēng)險，在驗收的各個環(huán)節(jié)中，要把好關(guān)。本文列舉一例備自投試驗不正確動作的例子，并由此剖析反思新型數(shù)字化站的工程驗收經(jīng)驗。最后，數(shù)字化變電站的220kV側(cè)備自投裝置已在廣東電網(wǎng)220kV大朗數(shù)字化變電站進行了試點應(yīng)用，且試運行情況良好。

備自投裝置；220kV；數(shù)字化變電站；網(wǎng)采網(wǎng)跳

引言

220kV變電站220kV側(cè)備自投裝置主要功能是當檢測到220kV主供電源失去致使母線失壓后，投入母聯(lián)開關(guān)或備投線路，全部或部分恢復(fù)失壓母線的供電。220kV備自投裝置設(shè)計以“防拒動”為主，因而對放電條件的設(shè)置慎重。

基于網(wǎng)采網(wǎng)跳的220kV數(shù)字化站的220kV側(cè)的備自投裝置，已經(jīng)在220kV大朗變電站投入使用，該變電站屬于重負荷運行變電站，6回220kV進線，4臺180MVA的主變。

1. 基本功能和標準配置

圖1 數(shù)字化變電站備自投裝置信號示意圖

備自投的配置：

1號從機：線路1、2、3和母線I、II的SV和GOOSE信號+母聯(lián)的GOOSE信號。母聯(lián)無SV信號。

2號從機：線路4、5、6的SV和GOOSE信號。

3號從機：8回110kV線及一路小電源線（計算110kV的功率，采用單相電流、電壓計算單相功率再乘以3，得到三相功率；區(qū)別于220kV線路的功率計算是采用三相電壓電流計算而來的）

主機：判邏輯。

2. 線路備自投

充電條件：1）根據(jù)每條線路及母聯(lián)開關(guān)的運行工況裝置應(yīng)能實時判別是否滿足充電條件。2）充電條件應(yīng)滿足4個條件：①備自投功能壓板須投入；②至少有一段母線有壓；③非檢修狀態(tài)的母聯(lián)開關(guān)在合位(考慮到單母運行時，母聯(lián)檢修可充電)；④其中一組線路有主供線路，另一組線路有且只有備投線路。3）充電延時應(yīng)為5s。線路備自投功能應(yīng)將互為備投的線路分為兩組，通過整定線路組別及備投順序后，裝置可根據(jù)系統(tǒng)實際工況自動判別出主供與備投線路，并進入充電狀態(tài)。

3. 母聯(lián)備自投

3.1 充電條件

（1）根據(jù)每條線路及母聯(lián)開關(guān)的運行工況裝置應(yīng)能實時判別是否滿足充電條件。

（2）充電條件應(yīng)滿足2個條件：①備自投功能壓板須投入；②母聯(lián)開關(guān)在可備投狀態(tài)。

（3）充電延時應(yīng)為5s。

4. 備自投傳動失敗的分析

4.1 運行方式

1）模擬試驗前，1M：裕大甲線（熱備用）、縱大甲線（運行）；2M：裕大乙線（熱備用）、縱大乙線（運行）、#1主變（運行）、#2主變（運行）、#3主變（運行）；220千伏母聯(lián)2012開關(guān)在熱備用狀態(tài)。（如圖2所示）

圖2 模擬試驗前運行方式

按220kV備自投裝置的正確邏輯，大朗站確認220千伏備自投裝置在線路備投方式下充電完成，現(xiàn)場申請并經(jīng)調(diào)度批準后，手動斷開220千伏縱大甲線4825開關(guān)，大朗站220千伏備自投裝置應(yīng)放電。但當大朗站手動斷開220千伏縱大甲線4825開關(guān)后，備自投裝置動作合上220千伏裕大甲線2950開關(guān)， 220千伏備自投裝置未實現(xiàn)手跳閉鎖備自投邏輯。

2）模擬試驗后，1M：裕大甲線（運行）、縱大甲線（熱備用）；2M：裕大乙線（熱備用）、縱大乙線（運行）、#1主變（運行）、#2主變（運行）、#3主變（運行）；220千伏母聯(lián)2012開關(guān)在熱備用狀態(tài)。（如圖3所示）

圖3 模擬試驗后運行方式

4.2 設(shè)備檢查情況

裝置異常發(fā)生后，現(xiàn)場人員立刻查看220kV備自投裝置動作情況，檢查變位報告，發(fā)現(xiàn)在手動斷開220千伏縱大甲線4825開關(guān)后裝置并未收到該開關(guān)的手跳閉鎖開入。

4.3 異常分析

通過上述狀況，繼保人員初步懷疑是手跳開入取錯裝置導(dǎo)致異常。通過查找該裝置虛端子回路圖，繼保人員發(fā)現(xiàn)備自投的手跳閉鎖開入有虛回路連線，但該連線取自本間隔主二智能終端的手跳動作接點，但大朗站的遙分/遙合回路只作用于各間隔主一智能終端，主二智能終端未設(shè)計遙控回路，也就是說，開關(guān)通過主一智能終端實現(xiàn)遙分/合，主二智能終端無法收到遙分/合命令，兩套智能終端間并無電氣聯(lián)系，導(dǎo)致運行人員在站端后臺遙分縱大甲線4825開關(guān)后，備自投裝置無法收到手跳閉鎖信號，誤判該開關(guān)為保護跳開或偷跳，滿足進線備投啟動條件即母線失壓同時無外部閉鎖開入，從而備投合上裕大甲線2950開關(guān)。

4.4 事件原因分析

（1）主要原因

設(shè)計沒有與南瑞繼保公司相關(guān)設(shè)計人員做好溝通，造成備自投的虛端子設(shè)計有誤，是導(dǎo)致220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗的主要原因。

（2）直接原因

1）班組人員沒有有效審查出設(shè)計圖紙的缺陷及做好設(shè)計與廠家間溝通的紐帶，是導(dǎo)致220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗的直接原因。在班組前期提交的審圖意見中曾對220kV備自投裝置的虛端子設(shè)計提過疑問，在設(shè)計多次變更后仍無法滿足現(xiàn)場數(shù)字化裝置要求，對最終的設(shè)計方案疏于審核。2）對于新型設(shè)備裝置驗收的經(jīng)驗欠缺和現(xiàn)場驗收把關(guān)不嚴，是導(dǎo)致220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗的直接原因。由于裝置自身特性原因，在單機驗收過程中無法通過試驗儀器加入采樣量的同時實際聯(lián)通外部回路模擬開關(guān)手跳閉鎖開入的方法進行驗收，而只能驗收單機邏輯的正確性。

4.5 管理原因

1）現(xiàn)場驗收時間長，工作交接不充分。遺忘跟進，投產(chǎn)前又缺乏“回頭看”補救措施。2）現(xiàn)場驗收工作并無嚴格按“三級驗收”執(zhí)行。現(xiàn)場驗收時間緊迫，施工與驗收一同進行。即使接近該站投產(chǎn)，現(xiàn)場很多設(shè)備都不滿足現(xiàn)場驗收條件。現(xiàn)場很多設(shè)備在施工完成后，工程施工方自身都沒有對設(shè)備進行調(diào)試。在很多情況下，班組的驗收工作與工程施工方的首次調(diào)試是一同進行。3）現(xiàn)場工程承包單位技術(shù)水平不滿足220kV數(shù)字化變電站的調(diào)試需求?，F(xiàn)場施工調(diào)試人員從未參與過數(shù)字化設(shè)備調(diào)試，調(diào)試經(jīng)驗嚴重欠缺。4）各部門并沒有按《東莞供電局數(shù)字化變電站數(shù)字化設(shè)備運行管理實施細則（2013版）》中的要求履行各自的職責(zé)，所有的現(xiàn)場生產(chǎn)重擔只壓在一線基層班組。

4.6 事件原因分析

1）現(xiàn)場班組人員工作不夠嚴謹。在漫長的驗收工作中班組人員并未充分履行自身職責(zé)?？v使驗收工作跨度較長，驗收工作多次中斷，但現(xiàn)場把關(guān)人員并沒認真做好記錄，工作交接不充分，致使驗收工作有疏漏，現(xiàn)場驗收人員具有不可推卸的責(zé)任。2）反觀整個工程，時間緊迫，不管是設(shè)計、現(xiàn)場施工調(diào)試人員，還是班組驗收人員對于新型設(shè)備、新型技術(shù)的準備不充分。加上在各類規(guī)范上欠缺有效的技術(shù)支持。最終把該站的安全運行全押寶在最后的調(diào)試上，如此做法實欠穩(wěn)妥。一種新設(shè)備或新技術(shù)的應(yīng)用，從設(shè)計到投入使用，應(yīng)經(jīng)過不同工序的多重把關(guān)。審查圖紙是一個人，編寫驗收指導(dǎo)書也是同一個人，到最后現(xiàn)場驗收也是同一個人，安全怎可保障。

5. 結(jié)語

數(shù)字化變電站的220kV側(cè)備自投裝置的設(shè)計原則是防止誤動和拒動，實現(xiàn)的關(guān)鍵是根據(jù)數(shù)字信號的特點，協(xié)調(diào)處理好裝置的各種信號異常和告警信號對邏輯的影響，提高備自投裝置的可靠性，從而提高區(qū)域電網(wǎng)的供電可靠性。

[1]楊文佳,張蔭群,吳國炳,等.廣東電網(wǎng)備用電源自動投入裝置標準化設(shè)計的研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2009,3(增刊1):103-107.

[2]YANG Wenjia,ZHANG Yinqun,WU Guobing, et al.Research on the design standardization of automatic bus transfer device of Guangdong power grid[J]. Southern Power System Technology, 2009,3(Supplement 1):103-107.

閆曉蕊（1989－），女，學(xué)士，主要研究方向：繼電保護。