備用電源自投裝置在主電源未失電情況下誤動作的原因分析

鐘樂

（國網山東省電力公司費縣供電公司，山東臨沂，273400）

0 引言

在某地區的110kVXX變中發生了一次在主電源未失電的情況下出現的備自投誤動作，經過檢查之后發現主要是由于裝置中的二次電壓熔絲存在接觸不良的問題，使得負荷電流變小，與臨界值相近，裝置進入到備自投狀態當中，為電網的正常運行、調度管理等方面帶來較大的不利影響。

1 備自投裝置誤動作的過程

某地區中XX變由于2號開關的主變702開關C相流變發生漏油停電現象，因此轉為A線進行供電，將YY變A327開關改運行合環，當其運行4分鐘之后，XX變110kV線路中備自投裝置發生閉鎖現象，不到一分鐘，B線712開關發生跳閘現象，C線389開關也發生了聯跳反應，并且E線716開關也隨之合閘。

在進行備自投動作時，電廠中有功出力12MW，在發生跳閘現象之前備自投裝置中的動作燈沒有亮，沒有接到備自投的動作信息。在E線386中的開關線圈被燒毀，開關發生拒跳反應，電廠未解列。同時，由于XX變也處于該環路當中，因此其110kV正母線一直沒有發生失電情況，因此沒有對電廠產生非同期并網沖擊情況。當備自投裝置放電之后，通過對電流、電壓曲線等進行查找發現，在動作發生前7小時，D線中的電流未69.082A/0.57A，110kV正母線的電壓為115.5kV，CT變比為600/5。

2 備自投原理分析

備自投的型號為WJBK-2C-53B，屬于雙向線路式，設定其在5.5S時跳主電源開關，并且C線與E線進行聯跳，在0.5S之后將備用電源開關進行閉合。將軟件的版本升為V7.0，使投入功能加強，將“放電”與“閉鎖”進行明確的區分。在動作邏輯中主要包括起動、放電以及閉鎖條件。充放電的條件包括開關的狀態、充電時間以及控制狀態，將起動條件設置為母線無壓，由于進線中不具備線路電壓互感器，110kV母線以正母線帶旁母的形式進行連接，電壓的主要來源為110kV正母線三項式互感器，裝置需要對UAB以及UBC進行采集，有壓值設置為70V，無壓值設定為25V。閉鎖條件設置為工作線路中具有電流、過流閉鎖以及有壓閉鎖等。其中，有流定值為36A/0.3A。當裝置為閉鎖狀態中時，則意味著符合起動條件，而沒有滿足閉鎖解除條件。只有當一個或者多個閉鎖條件解除后，裝置處于充滿電的情況下才能夠投入到備自投動作當中。

3 備自投裝置發生誤動作原因剖析

第一，動作過程包括：跳主電源、聯切聯絡線、閉合備用電源，此過程與備自投動作邏輯完全符合，因此確定在該裝置中發生了備自投動作。但由于主電源中有流，而110kV正母線以此電壓中又處于未失電的狀態，在環路運行時潮流分布處于正常狀態，并且與負荷電流十分相近，備自投動作發生異常現象，由此將其判定為誤動作。第二，由于外部開入量閉鎖裝置的設置，使得備自投在發生手分、遙分以及開關偷跳等情況時都難以發生反應，因此由于誤動了開關而導致其出現誤動作的可能性甚微。同時，環路以及相關操作當中，沒有涉及到熔絲、空氣開關等部分，即便是發生電壓失電，有電流閉鎖現象發生，備自投也將難以發生反應，因此，由于誤動電壓二次回路而發生失壓的幾率也十分微小。第三，主電源、一二次電壓都沒有發生失電現象，系統也處于正常的運行狀態當中。當備自投發生動作時，在YY變與XX變中沒有發生異常現象，也沒有警報發出，在電壓和電流方面也均呈現出正常的狀態，當方式恢復之后，D線以及其他設備都能夠處于正常的工作狀態當中，由此可見，并不是由于系統故障而產生的備自投動作。第四，在對備自投裝置內部進行整體的檢查之后，沒有發生任何不良問題，與廠家取得聯系后，他們也認為備自投動作邏輯屬于合理現象，在此過程當中由于受到較強的電磁干擾，使得計算機在進行干擾處理使將備自投動作信息遺失，動作燈沒有發亮，干擾裝置都采集的數據信息也具有較強的正確性，因此，由于受到強烈電磁干擾而導致備自投發生誤動作的概率較高，雖然這種可能性無法利用實驗的方式進行驗證，但是不排除有這個可能。第五，在對后臺的SOE信息表進行查詢之后，備自投發出了閉鎖信號，這時對裝置中的110kV正母線進行檢測，發現其處于無壓狀態，在主電源有流的狀態下，沒有發生備自投動作。XX變中的負荷較輕，當電壓低谷時期時僅僅能夠達到8MW，而電廠的并網負荷為12MW，遠遠低于電廠負荷標準。通過SCADA歷史曲線中能夠看出，在備自投動作發生前兩分鐘時，數據電流值為0.57A，當備自投動作發生之后，電流將瞬間降到臨界值附近，如若電流再向下降低，裝置對電流誤差進行采集，則與無流條件相符合，使電流降低到0.3A之下，進而接觸閉鎖條件，備自投裝置發生動作。

4 防止備自投裝置發生誤動作的措施

第一，將電路中的電壓熔絲替換成空氣開關，并且保障裝置中二次電壓回路的接觸完好。同時，將此措施在其他變電所的備自投裝置中進行實施，將全部的二次電壓熔絲都更換成空氣開關。第二，將YY變386開關、C線389開關中的自動斷電輔助觸點與110kV線路中的備自投開關回路相連接，這樣做將能夠有效防止開關拒分電廠非同期并網沖擊現象發生。但是，這樣做的缺點在于由于716開關沒有做到正常的合閘，這將導致XX變發生失電問題，并且使備自投對供電可靠性的作用受到損害。第三，廠家與上級整定部門應采取積極措施，使裝置的靈敏度、精確度得到有效的提升，加強采集裝置對有流數據進行采集的準確性，盡最大能力將誤差控制在可接受的范圍之內，并且加強設備對電磁干擾的抵抗能力，對閉鎖定值進行合理的設置，并且適當降低其中的有流閉鎖值，可以將其從0.3A降低到0.2A，或者根據具體的實際情況降到更低。同時，還應拓展閉鎖功能，保障其能夠在未失電的情況下實現有流閉鎖。這樣做的缺點在于：如果上級整定發生失電現象，則有流閉鎖會被解除，裝置在采集時出現了正誤差，則會導致電流的數值超過0.2A，出現裝置的拒動現象，這將難以實現電網作為第一道放線的效果，進而產生大規模的停電事故。第四，應保障時間、周期的正確，并且在異常情況發生之后，對變電所后臺機中的SOE信息進行查看，如果信息顯示出的時間與調度臺工作站中的時間存在差異，則應將融入到常規工作當中，使得事故信息與后臺機之間保持一致，并且能夠逐一顯示出來，這樣做將能夠有效減少數據信息丟失等問題產生。第五，對運行方式進行合理的調整，減少兩條線路同時供應一處的現象出現，例如由35kV聯絡線與電源共同供應XX變，在合環過程中，應將潮流進行重新分布。此外，當35kVXX變系統與110kV系統處于相互獨立運行的情況時，應將110kV備自投裝置與C線相接連，并且退出冬電線的跳閘壓板。

5 結束語

隨著我國電網行業的迅猛發展，人們的生產生活對電能的使用率和依賴程度逐漸增加，備用電源自投裝置依靠正確動作以及閉鎖關系，在維護電網安全運行的同時，也極大的保障了用戶供電的安全性，因此在現階段電網建設中得到廣泛的應用。

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