220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗分析

廣東電網公司東莞供電局 閆曉蕊

220kV大朗站220kV備自投裝置傳動失敗分析

廣東電網公司東莞供電局 閆曉蕊

220kV大朗數字化站是典型的網采網跳組網方式，該站負荷重、進線數多的特點，容易出現信號配置錯誤，導致備自投有誤動的風險，在驗收的各個環節中，要把好關。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字化站的工程驗收經驗。最后，數字化變電站的220kV側備自投裝置已在廣東電網220kV大朗數字化變電站進行了試點應用，且試運行情況良好。

備自投裝置；220kV；數字化變電站；網采網跳

引言

220kV變電站220kV側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，投入母聯開關或備投線路，全部或部分恢復失壓母線的供電。220kV備自投裝置設計以“防拒動”為主，因而對放電條件的設置慎重。

基于網采網跳的220kV數字化站的220kV側的備自投裝置，已經在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+母聯的GOOSE信號。母聯無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）根據每條線路及母聯開關的運行工況裝置應能實時判別是否滿足充電條件。2）充電條件應滿足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非檢修狀態的母聯開關在合位(考慮到單母運行時，母聯檢修可充電)；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）充電延時應為5s。線路備自投功能應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，裝置可根據系統實際工況自動判別出主供與備投線路，并進入充電狀態。

3. 母聯備自投

3.1 充電條件

（1）根據每條線路及母聯開關的運行工況裝置應能實時判別是否滿足充電條件。

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

（3）充電延時應為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2012開關在熱備用狀態。（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，現場申請并經調度批準后，手動斷開220千伏縱大甲線4825開關，大朗站220千伏備自投裝置應放電。但當大朗站手動斷開220千伏縱大甲線4825開關后，備自投裝置動作合上220千伏裕大甲線2950開關， 220千伏備自投裝置未實現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2012開關在熱備用狀態。（如圖3所示）

圖3 模擬試驗后運行方式

4.2 設備檢查情況

裝置異常發生后，現場人員立刻查看220kV備自投裝置動作情況，檢查變位報告，發現在手動斷開220千伏縱大甲線4825開關后裝置并未收到該開關的手跳閉鎖開入。

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致異常。通過查找該裝置虛端子回路圖，繼保人員發現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，主二智能終端未設計遙控回路，也就是說，開關通過主一智能終端實現遙分/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系，導致運行人員在站端后臺遙分縱大甲線4825開關后，備自投裝置無法收到手跳閉鎖信號，誤判該開關為保護跳開或偷跳，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。

4.4 事件原因分析

（1）主要原因

設計沒有與南瑞繼保公司相關設計人員做好溝通，造成備自投的虛端子設計有誤，是導致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計圖紙的缺陷及做好設計與廠家間溝通的紐帶，是導致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計提過疑問，在設計多次變更后仍無法滿足現場數字化裝置要求，對最終的設計方案疏于審核。2）對于新型設備裝置驗收的經驗欠缺和現場驗收把關不嚴，是導致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通外部回路模擬開關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）現場驗收時間長，工作交接不充分。遺忘跟進，投產前又缺乏“回頭看”補救措施。2）現場驗收工作并無嚴格按“三級驗收”執行。現場驗收時間緊迫，施工與驗收一同進行。即使接近該站投產，現場很多設備都不滿足現場驗收條件。現場很多設備在施工完成后，工程施工方自身都沒有對設備進行調試。在很多情況下，班組的驗收工作與工程施工方的首次調試是一同進行。3）現場工程承包單位技術水平不滿足220kV數字化變電站的調試需求。現場施工調試人員從未參與過數字化設備調試，調試經驗嚴重欠缺。4）各部門并沒有按《東莞供電局數字化變電站數字化設備運行管理實施細則（2013版）》中的要求履行各自的職責，所有的現場生產重擔只壓在一線基層班組。

4.6 事件原因分析

1）現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。縱使驗收工作跨度較長，驗收工作多次中斷，但現場把關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，現場驗收人員具有不可推卸的責任。2）反觀整個工程，時間緊迫，不管是設計、現場施工調試人員，還是班組驗收人員對于新型設備、新型技術的準備不充分。加上在各類規范上欠缺有效的技術支持。最終把該站的安全運行全押寶在最后的調試上，如此做法實欠穩妥。一種新設備或新技術的應用，從設計到投入使用，應經過不同工序的多重把關。審查圖紙是一個人，編寫驗收指導書也是同一個人，到最后現場驗收也是同一個人，安全怎可保障。

5. 結語

數字化變電站的220kV側備自投裝置的設計原則是防止誤動和拒動，實現的關鍵是根據數字信號的特點，協調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，從而提高區域電網的供電可靠性。

[1]楊文佳,張蔭群,吳國炳,等.廣東電網備用電源自動投入裝置標準化設計的研究[J].南方電網技術,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，學士，主要研究方向：繼電保護。