110kV縱聯備自投裝置的應用及二次反措分析

黃海穎

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，廣東茂名，525000）

110kV縱聯備自投裝置的應用及二次反措分析

黃海穎

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，廣東茂名，525000）

備自投裝置是為了提高電網的安全、可靠運行所采取的一種重要措施。本文闡述了目前廣泛使用的110kV縱聯備自投的基本原理，分析了110kV備自投裝置斷路器位置接點的引取問題及與保護裝置二次回路的配合問題，探討了110kV備自投應用中的危險點及防范措施。

備自投；斷路器位置接點；跳合閘回路

0 引言

備用電源自動投入裝置是當電力系統發生故障使變電站失去主供電源后，能迅速將備用電源自動投入工作的裝置，是電力系統提高供電可靠性、保證供電連續性的一種有效手段，在110 kV 及以下電壓等級的系統中廣泛應用[1]。

1 備自投基本原理

110kV及以下電壓等級的電網中，通常采用環網布置、開環運行的方式。當工作電源的供電對象是兩個及以上串聯的變電站時，常規的備自投裝置只能對處于開環點的變電站實現備用電源自動投入，其他變電站則無法通過備自投裝置恢復供電實現電網內多個變電站之間的電源互為備用[2-3]。為解決此類問題，在兩個串供變電站中通過光纖通道聯系在一起，光纖中傳輸對側站的信息參與本站備自投邏輯判斷，從而實現縱聯備自投功能[4]。

目前，南瑞穩控的SCS-500J和南瑞繼保的PCS-9654D-GD型110kV縱聯備自投開始廣泛應用于茂名地區電網的110kV變電站中，這兩種型號的備自投裝置都可以實現就地標準備自投以及遠方備自投功能。

如下圖1中所示（開關實心表示合位，空心表示分位，下同），220kV那務站110kV母線為雙母線，110kV文樓站為單母分段，110kV平定站為單母帶旁路。如果，兩個站的110kV備自投裝置都是110kV標準備自投，則當110kV那平線故障時，開關3DL和4DL斷開，開環點的110kV平定站的標準備自投跟跳開關3DL和4DL，然后自動合上開關7DL，由110kV文平線恢復對110kV平定站的供電。但當110kV那文線故障時，開關1DL和2DL斷開，110kV文樓站的標準備自投無法合上開關7DL，會導致110kV文樓站全站失壓。

圖1 110kV 變電站串供的連接示意圖

110kV平定站、文樓站安裝了南瑞繼保的PCS-9654D-GD型號110kV縱聯備自投裝置，是茂名供電局首次裝設使用的110kV縱聯備自投裝置。當110kV那文線故障時，開關1DL和2DL斷開，110kV文樓站的縱聯備自投跟跳開關1DL和2DL，然后110kV平定站的縱聯備自投根據光纖中傳輸對側站的信息合上開關7DL，由110kV文平線恢復對110kV文樓站的供電。

2 110kV備自投二次反措分析

2.1 斷路器位置接點的引取

備自投裝置動作前需要判別主供電源的開關跳開，以避免備供電源投入到故障線路上，可通過TWJ的常開接點判斷斷路器是否已經跳開[5]。

但開關的TWJ回路中串有開關未儲能的接點，如彈簧未儲能或操作壓力低等，如圖2所示。在線路故障跳閘后重合失敗，此時需要備自投裝置復電時，可能會出現機構儲能未完成，導致TWJ回路不通，備自投裝置無法及時接受開關分位信號而拒動。

圖2 TWJ回路

備自投裝置開關位置的接入應取開關機構箱的接點。這樣才能在第一時間正確地反映開關的合、分位狀態，而且不受其它因素的影響，從而保證備自投動作的正確性。

2.2 與保護裝置二次回路的配合

2.2.1 跳閘回路的配合

備自投邏輯中當手動切除工作電源時，備自投應閉鎖；而故障時保護動作跳開主供電源時，備自投應動作。為了區別開關究竟是手跳還是保護跳，備自投裝置一般引入開關合后位KKJ。保護跳閘時KKJ=1，備自投邏輯程序繼續；手跳時KKJ=0，備自投放電[6]。

備自投的跳閘回路可通過永跳、保護跳和手跳三種方式實現。

（1）保護跳方式

備自投接保護跳跳開主供線路后，保護裝置會誤認為開關偷跳而啟動重合閘，導致無法隔離故障的主供線路，使備自投裝置無法正常工作。因此，為使其能正確動作，跳線路的同時要取該出口繼電器的備用接點開入至該線路保護裝置的閉鎖重合閘輸入，使裝置重合閘放電，防止保護的偷跳啟動重合閘。

（2）手跳方式

手動跳閘、遙控跳閘的操作回路已經閉鎖重合閘了，因而不需要再考慮備自投跳閘閉鎖重合閘的問題。對于許多備自投裝置，手跳時KKJ=0，備自投放電，備自投“手跳閉鎖備自投 ”條件滿足將會誤閉鎖備自投，因此備自投跳閘回路一般不能接手跳接點。

110kV高州站新裝設的南瑞穩控SCS-500J型110kV縱聯備自投的跳閘回路設計接入手跳接點，且經過單機調試和備自投傳動試驗證明是可行的。對于SCS-500J型110kV縱聯備自投，其裝置放電原則有“裝置啟動后，KKJ合后位置信號由1至0不應放電”，因此接手跳回路備自投跳閘時，裝置已啟動，即使KKJ=0也不會使SCS-500J裝置放電，因此對于該備自投裝置接手跳是可行的。

（3）永跳方式

備自投的跳閘回路接永跳TJR時，永跳不啟動重合閘，不需要考慮備自投跳閘閉鎖重合閘，且永跳時不復歸KKJ繼電器，KKJ=1，備自投邏輯程序繼續。

2.2.2 合閘回路的配合

110kV備自投的合閘回路雖然可以采用手合或不經手合兩種方式來實現，但為了備自投能夠正常工作，備自投合閘出口必須接手合回路。如下圖3所示，110kV備自投接在 110 kV 線路的手合或遙合回路，接通KKJ繼電器，在備自投動作合開關后，KKJ =1，為下一次備自投充電做好準備。如果接保護合閘回路，則備自投動作合閘的整個過程中不會啟動KKJ繼電器，相應的合后位置不會變化，仍保持分后位置。這樣備投裝置就不能正常充電。也就是說備自投正確動作一次后就不能正常充電。

圖3 備自投合閘接手合接點

3 結論

110kV備自投在很多變電站里都得到了充分的應用，而110kV標準備自投和110kV縱聯備自投目前目前實際應用效果及推廣前景良好。本文對110kV備自投應用中的危險點及其防范措施進行了分析，對變電站備自投裝置的升級、改造或加裝使用等有一定的作用。保證備自投裝置的正確動作，對電力系統提高供電可靠性、保證供電連續性起著重要作用。

[1]邵震宇,田偉,魯雅斌.一種通用遠方備自投方法[J].電力系統保護與控制,2014,(18):127-131.

[2]崔風亮,周家春.遠方備用電源自動投入裝置[J].電力自動化設備,2002,(09):61-62.

[3]季學軍,周愛敏.利用縱聯保護通道實現遠方備自投的方案[J].江蘇電機工程,2004,(05):55-56.

[4]張春湖.110kV遠方備自投在電網中的應用分析[J].中國高新技術企業,2016,(34):55-56.

[5]袁和剛,秦鵬,梁俊.110kV進線備自投裝置應用問題分析[J].電力科學與工程,2008,(09):65-67.

[6]蔣蘇靜,蔣國順.110kV單母分段接線中備自投裝置相關問題分析及解決措施[J].電工技術,2014,(09):67-69.

Application of 110kV Longitudinal Automatic Backup Power Device and Analysis of Anti-accident Measure of the Secondary Circuit

Huang Haiying
（Maoming Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd.,Maoming Guangdong，525000）

The backup power source device (BZT) is an important measure to improve the safe and reliable operation of the power grid. This paper describes the basic principle of the current widely used 110kV longitudinal BZT, and analyzes some problems such as the selection of the contact of circuit breaker and the cooperation with secondary circuit of protection devices, then discusses the dangerous point of application and the preventive measures.

Automatic Backup Power Device; contact of circuit breaker; trip circuit and closing circuit