備自投裝置帶模擬斷路器調(diào)試方法淺析

周東旭，郭海龍，陳 敏

(國網(wǎng)蘭州供電公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引 言

隨著用戶對供電可靠性要求的提高，已經(jīng)具備雙回線不同源接入的變電站需安裝備自投裝置實現(xiàn)雙回線的自動切換，保證在單回線故障時另一回線自動接入對用戶持續(xù)供電。備自投裝置的接入方式分為明備用和暗備用兩種，明備用是指在正常情況下由一條線路帶變電站負荷運行，另外一條線路作為專用備用線路待用；暗備用是在正常情況下沒有明顯斷開的備用電源或備用設備，而分段母線間利用分段斷路器取得相互備用。

筆者對備自投裝置帶模擬斷路器的調(diào)試方法進行分析，用模擬斷路器代替實際斷路器進行開關的分合閘試驗，并通過具體案例驗證該方法能夠保證備自投裝置投運后安全正常動作的目標。

1 備自投配置原則及要求

根據(jù)GB/T 14285—2016《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》要求，裝設備自投的基本條件是在除環(huán)形網(wǎng)絡之外的供電網(wǎng)中，有2個或2個以上的電源供電，工作方式為一個為主供電源，另一個為備用電源；或2個電源各自運行，互為備用。常見有4種備自投方式如表1所列。

表1 備自投方式

備自投裝置的動作過程有以下幾點要求。

(1) 故障系統(tǒng)確與正常系統(tǒng)分離后，方可投入備用電源。

(2) 備自投動作應確保備用電源電壓正常，方可將備用電源投入。

(3) 主電源無論斷路器偷跳或者故障跳閘導致失壓，備自投均應可靠動作投入備用電源。

(4) 若備用電源發(fā)生故障，備自投邏輯應能可靠不繼續(xù)動作。

(5) 備自投動作時間應與主電源線路保護跳閘及重合閘時間相配合，需躲過線路保護動作時間。

(6) 運行人員人工拉合主電源，備自投裝置應可靠閉鎖。

(7) 為防止備自投反復動作而造成事故范圍擴大，要求備自投裝置只能動作1次。

2 備自投裝置調(diào)試項目及要求

2.1 裝置單體調(diào)試

開始調(diào)試前應對保護屏及裝置進行檢查，保護裝置外觀良好，面板清晰操作流暢插件齊全，端子排及壓板無松動。在使用兆歐表對直流電源回路、交流電壓、電流回路進行對地絕緣測試時，必須斷開保護裝置直流電源，拔出所有邏輯插件。合上直流電源對裝置進行上電檢查，核對程序版本符合現(xiàn)場要求，定值能正確整定。然后進行零漂、采樣值檢查，按照打印定值單進行裝置單體功能校驗。

2.2 裝置開入量驗證

進入“裝置狀態(tài)”→“開入狀態(tài)”菜單檢查如圖1所示各個開入量狀態(tài)，投退各個功能壓板并用正電“點進”開入量，裝置能正確顯示當前狀態(tài)，同時有詳細的變位報告。

圖1 開入量檢查項

2.3 裝置開出量驗證

裝置開出接點包括進線開關及小電源線開關跳閘、合閘，分段開關跳閘。信號輸出接點包括預告信號和事故信號接點等。

3 備自投帶模擬斷路器調(diào)試

3.1 模擬斷路器的功能

跳合閘回路(其實就是合閘線圈HQ和跳閘線圈TQ，這兩個線圈擁有下面的幾個燈作為HQ或者TQ動作后的位置指示)、斷路器位置模擬(就是常開和常閉，主要看保護需要取斷路器的位置是合位還是分位)、手分手合回路(這個回路可以實現(xiàn)斷路器的模擬分合閘，其對應的輔助接點也會發(fā)生對應變化)。

模擬斷路器主要就是用來模擬斷路器位置，模擬斷路器有一組斷路器合閘線圈，兩組斷路器跳閘線圈，模擬斷路器外形如圖2所示。

圖2 模擬斷路器外形

圖3 蘭州新區(qū)某110 kV變電站主接線簡化圖

圖3所示為蘭州新區(qū)某110 kV變電站主接線簡化圖：1113作為進線1，1116作為進線2，1100為分段開關，1115為外接小電源線，文中以此為例進行解釋說明。

3.2 模擬斷路器的接線

由于工作現(xiàn)場條件限制，1113開關、1116開關、1115開關均為運行狀態(tài)，無法帶開關傳動，故使用模擬斷路器代替實際開關進行裝置的試驗。現(xiàn)場實際端子排圖如圖4所示。

圖4 備自投裝置端子排圖

3.2.1 跳閘回路的接線

接線的時候，需要把負電(負電可以取自裝置端子排空開下樁頭處)引入到進線1、進線2的公共端(就是負電02)，需要把R33接到TQ，把03接到HQ，裝置動作的時候，正電經(jīng)過保護裝置內(nèi)部常開接點(這個接點是保護跳閘或者合閘接點)，再經(jīng)過壓板的下端，從壓板的上端到端子排的R33或者03，導通的時候，正電會通到R33或者03，然后TQ或者HQ帶電，從而實現(xiàn)分合閘。圖5所示為跳閘回路原理圖。

圖5 備自投裝置跳閘回路原理圖

3.2.2 關于位置的接線

進線1、進線2這兩條線路取的都是常開的位置，即HWJ，合位作為一個充電條件，只有合位進裝置(為1，即正電進裝置)才滿足這個充電條件；但是小電源開關的位置，就要取常閉，當備自投保護動作時，要跳小電源開關，跳閘后，小電源開關的TWJ進裝置，就是正電進裝置，備自投才會進行下一步動作。如果取HWJ作為小電源開關的位置，其實內(nèi)部程序也可以寫成當正電消失后(本來小電源開關是合位，HWJ是正電)，備自投動作，但是這種消失的邏輯，可能會導致備自投誤動，因為假如HWJ接線都沒有(或者HWJ回路因為故障斷開)，實際小電源開關沒有跳開，但是因為沒有接線，電位為0，裝置認為已經(jīng)跳開，備自投就會帶小電源合閘，所以動作的邏輯不光是備自投，其他保護要動作的邏輯也是取TWJ，更加可靠。實際接線圖示意圖如圖6所示。

圖6 進線開關位置接線示意圖

進線1和進線2和分段的合后位置短死，其中分段的位置一直處于短死狀態(tài)，就是合后位置一直置1，這也是一個充電條件，這個裝置就是判的合閘后位置來充電的。

3.3 模擬斷路器的替代方案

假如用短接線和萬用表，也可以做成這個試驗，但是很麻煩，沒有模擬斷路器直觀，要看進線1和進線2的位置，用燈就可以看清楚，通過輔助接點，只要接好了線，就自動把正電送進裝置了，如果用短接線，要把位置短死，合位才能進裝置，備自投動作后，跳進線1、小電源開關，得用萬用表去量正電位能否來到壓板的下端，還容易點錯，之后還要馬上把小電源開關的跳位點進去，才能讓備自投再動作。

4 備自投運行中的注意事項

運行中的注意事項如下：①在變電站新投運時，必須做備自投裝置的實際帶開關跳、合閘整組試驗，不能用簡單的模擬試驗來代替，模擬試驗只能用來檢測備自投裝置的一般邏輯功能而不能驗證全部控制回路的功能；②備自投裝置和保護裝置不能合二為一，兩者相互獨立動作，互不干擾。現(xiàn)場進行備自投裝置帶開關傳動時，應制定完備的現(xiàn)場安全措施，將與運用中相關二次回路完全隔離，防止造成斷路器誤跳閘；③備自投邏輯試驗時，應嚴格按照備自投邏輯進行逐一驗證，尤其注意閉鎖邏輯，防止丟項漏項；④在投入備自投裝置時，現(xiàn)場人員應注意觀察備自投充電指示燈是否正常，若有異常，應及時向上級匯報；⑤需要停用備自投裝置時，應先退出裝置出口壓板、功能壓板，再斷開裝置直流電源，最后斷開裝置交流電源；裝置投運時，操作順序與此相反；⑥備自投閉鎖邏輯分為手跳閉鎖及其他保護動作閉鎖(如母差、主變后備)，當閉鎖有開入正電時，備自投裝置應可靠不動作。

5 結 語

提出并對一種基于模擬斷路器的備自投裝置調(diào)試方法進行總結，通過對裝置接線、模擬斷路器的分析，綜合模擬斷路器的替代方案，為備自投裝置的接線調(diào)試方法提供新思路，對電力系統(tǒng)繼電保護裝置的安全穩(wěn)定運行提供新的理論支撐。