安自裝置“ 旁代壓板” 投退風(fēng)險(xiǎn)分析及防控措施

高柳明，王世祥

(深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000)

0 引言

110 kV 變電站旁代操作中涉及110 kV 備自投裝置“ 旁代壓板” 投退順序的錯(cuò)誤，其會(huì)對(duì)備自投跳閘邏輯、和電流邏輯及放電邏輯產(chǎn)生影響，下面分析總結(jié)安自裝置旁代壓板操作順序，以保證在旁代操作過程中備自投邏輯的準(zhǔn)確可靠動(dòng)作。

1 概述

在審核某110 kV 變電站典型操作票時(shí)發(fā)現(xiàn)旁代操作涉及安自裝置“ 旁代壓板” 順序問題，如在“ 110 kV 某Ⅰ線1331 開關(guān)由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)，110 kV 旁路1031 開關(guān)由代110 kV 某Ⅰ線1331 開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為熱備用狀態(tài)” 操作票中，典型操作票按照“ 合上本線開關(guān)—斷開旁路開關(guān)—退出110 kV 備自投旁代壓板” 順序操作；另外查詢其他變電站涉及到安自裝置旁代的典型操作票庫，也發(fā)現(xiàn)退出安自裝置對(duì)應(yīng)元件的“ 旁代壓板” 均不在合上本線開關(guān)之前，導(dǎo)致在旁代操作過程中存在安自裝置誤判、漏跳本線(或旁路)開關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。下面將對(duì)投入旁代和撤銷旁代兩個(gè)過程旁代功能壓板的投退時(shí)機(jī)進(jìn)行分析。

2 旁代操作一般流程

安自裝置包括安穩(wěn)裝置和備自投裝置，二者在旁代過程中原理大致相同，備自投存在充放電邏輯，邏輯上相對(duì)會(huì)復(fù)雜些，下面以一個(gè)典型的備自投邏輯為例進(jìn)行分析。

旁路代路的一次接線如圖1 所示。在投入旁代時(shí)，為避免損失負(fù)荷，一般采用“ 先合再斷” 的操作方式，即一次設(shè)備的操作順序?yàn)椋合群仙吓月烽_關(guān)，再斷開本線開關(guān)，此時(shí)備自投裝置認(rèn)定旁代過程結(jié)束[1]；在退出旁代時(shí)，同樣為避免負(fù)荷損失，采用“ 先合后斷” 的方式，一次設(shè)備操作順序?yàn)椋合群仙媳揪€開關(guān)，再斷開旁路開關(guān)，此時(shí)備自投裝置認(rèn)定退旁代過程結(jié)束。

圖1 旁路代路的一次接線

3 關(guān)鍵項(xiàng)目分析

備自投裝置在旁代過程中有三個(gè)關(guān)鍵問題需要考慮。

1) 旁代過程中發(fā)生故障，本線開關(guān)和旁路開關(guān)需要同時(shí)被跳開。一旦漏跳，將造成故障點(diǎn)未隔離，備自投邏輯失敗，導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大[2]。

2) 旁代過程中，本線開關(guān)和旁路開關(guān)會(huì)存在并列運(yùn)行時(shí)間，安自裝置需計(jì)算本線開關(guān)和旁路開關(guān)的和電流。備自投裝置邏輯判斷的重要依據(jù)之一是主供線路是否有流，當(dāng)主供線路為輕載，即負(fù)荷電流較小，二次電壓在存在問題如二次電壓空開跳閘的情況下，將造成裝置邏輯計(jì)算錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)造成備自投裝置的誤動(dòng)作。

3) 投入旁代過程中，需手動(dòng)斷開本線開關(guān)；退出旁代過程中，需手動(dòng)斷開旁路開關(guān)。一般情況下，手跳開關(guān)，會(huì)導(dǎo)致備自投裝置放電，在裝置邏輯重新滿足充電條件后會(huì)再充電。備自投從放電到充電過程中，如果備自投裝置不能有效識(shí)別旁路代路過程，將造成備自投裝置在旁代過程中存在失效時(shí)間，備自投將拒動(dòng)，造成負(fù)荷損失。

3.1 跳閘邏輯分析

旁代操作過程節(jié)點(diǎn)一般分為旁代過渡過程和撤消旁代過渡過程，旁代過渡過程涉及合上旁路開關(guān)和斷開本線開關(guān)；撤消旁代過渡過程涉及合上本線開關(guān)和斷開旁路開關(guān)，如表1 所示。

表1 旁代操作節(jié)點(diǎn)

投入線路的旁代壓板后，即進(jìn)入該線路的旁代過渡過程。若旁代過渡過程中發(fā)生故障需跳開該線路時(shí)，同時(shí)跳開該線路和旁路的開關(guān)，以達(dá)到隔離故障的目的。退出被旁代線路的旁代壓板后，即進(jìn)入對(duì)該線路的撤銷旁代過渡過程[3-4]。若撤銷旁代過渡過程中發(fā)生故障需跳開該線路時(shí)，則同時(shí)跳開該線路和旁路的開關(guān)。備自投裝置跳閘對(duì)象如表2所示。

表2 跳閘對(duì)象

下面分析在旁代過程中“ 旁代壓板” 投入時(shí)機(jī)對(duì)跳閘對(duì)象的影響。

1) 在表1 步驟①之前投入，備自投裝置邏輯判斷開始旁代操作，發(fā)生故障時(shí)跳本線開關(guān)+旁路開關(guān)，此時(shí)旁路開關(guān)在分閘位置，不發(fā)生擴(kuò)大或減少跳閘范圍情況。

2) 在表1 步驟①②之間投入，備自投裝置邏輯判斷在投入“ 旁代壓板” 即進(jìn)入投旁代操作，在投入“ 旁代壓板” 前，旁路開關(guān)在合閘位置，系統(tǒng)發(fā)生故障會(huì)漏跳旁路開關(guān)，故障點(diǎn)不能及時(shí)隔離，造成跳閘范圍的擴(kuò)大。

3) 在表1 步驟②后投入“ 旁代壓板” ，導(dǎo)致在步驟②前發(fā)生故障，備自投裝置漏跳旁路開關(guān)，故障點(diǎn)不能及時(shí)隔離，造成跳閘范圍的擴(kuò)大。

4) 在表1 步驟③之前退出“ 旁代壓板” ，裝置邏輯判斷開始撤消旁代操作，發(fā)生故障時(shí)跳本線開關(guān)+旁路開關(guān)，不發(fā)生擴(kuò)大跳閘范圍情況。

5) 在表1 步驟③④之間退出“ 旁代壓板” ，備自投裝置邏輯判斷在退出“ 旁代壓板” 后開始撤消旁代操作，在退出“ 旁代壓板” 前，系統(tǒng)發(fā)生故障會(huì)漏跳本線開關(guān)，故障點(diǎn)不能及時(shí)隔離，造成跳閘范圍的擴(kuò)大。

6) 在表1 步驟④后退出“ 旁代壓板” ，導(dǎo)致在步驟④前漏跳本線開關(guān)，僅發(fā)跳閘命令給旁路開關(guān)，故障點(diǎn)不能及時(shí)隔離，造成跳閘范圍的擴(kuò)大。

為避免備自投裝置誤跳閘風(fēng)險(xiǎn)，在旁代過渡過程時(shí)應(yīng)在步驟①之前投入元件旁代壓板，在旁代過渡過程中發(fā)生故障，跳閘命令會(huì)同時(shí)發(fā)送給本線開關(guān)和旁路開關(guān)，及時(shí)隔離故障，不會(huì)造成跳閘范圍的擴(kuò)大；在撤消旁代過渡過程，在步驟③之前退出元件旁代壓板，跳閘命令會(huì)同時(shí)發(fā)送給本線開關(guān)和旁路開關(guān)，及時(shí)隔離故障，不會(huì)造成跳閘范圍的擴(kuò)大[5]。操作順序如表3 所示。

表3 旁代壓板操作順序

3.2 和電流邏輯分析

在旁代過渡過程中，存在本線開關(guān)和旁路開關(guān)同時(shí)在合位運(yùn)行情況，備自投裝置在計(jì)算“ 本線電流” 時(shí)需計(jì)入本線開關(guān)CT 和旁路開關(guān)CT 的和電流；旁代過程結(jié)束后，計(jì)旁路開關(guān)CT 電流。在撤消旁代過渡過程，本線開關(guān)和旁路開關(guān)存在合位并列運(yùn)行時(shí)間，備自投裝置在計(jì)算“ 本線電流” 時(shí)需計(jì)入本線開關(guān)CT 和旁路開關(guān)CT 的和電流；退旁路結(jié)束后，本線開關(guān)退出運(yùn)行，備自投裝置在計(jì)算“ 本線電流” 時(shí)計(jì)旁路開關(guān)CT 電流。圖2 備自投裝置電流回路中，1～4TA 為線路開關(guān)CT，5TA為旁路開關(guān)CT，5 路電流回路單獨(dú)向備自投裝置輸入電流，備自投裝置通過功能壓板和內(nèi)部邏輯來計(jì)算各間隔電流。

圖2 備自投裝置電流回路

下面分析在旁代過程中“ 旁代壓板” 投入時(shí)機(jī)對(duì)和電流的影響。

1) 在表1 步驟①之前投入，備自投裝置邏輯判斷開始旁代操作，“ 本線電流” 計(jì)和電流(本線開關(guān)CT+旁路開關(guān)CT)，合旁路開關(guān)前，旁路開關(guān)CT 電流為零，“ 本線電流” 在備自投裝置反映正確。

2) 在表1 步驟①②之間投入，備自投裝置邏輯判斷在投入“ 旁代壓板” 后開始投旁代操作，在投入“ 旁代壓板” 前，“ 本線電流” 僅計(jì)算本線開關(guān)CT 電流，系統(tǒng)發(fā)生故障會(huì)漏計(jì)算旁路開關(guān)CT電流，增加裝置判主供線路無流的風(fēng)險(xiǎn)，易造成備自投裝置誤動(dòng)作。

3) 在表1 步驟②后投入“ 旁代壓板” ，在步驟②前“ 本線電流” 漏計(jì)算旁路開關(guān)CT 電流，增加裝置判主供線路無流的風(fēng)險(xiǎn)，易造成備自投裝置誤動(dòng)作。

4) 在表1 步驟③之前退出“ 旁代壓板” ，裝置邏輯判斷開始撤消旁代操作，計(jì)和電流(本線開關(guān)CT+旁路開關(guān)CT)，合旁路開關(guān)前，旁路開關(guān)CT電流為零，“ 本線電流” 反映正確。

5) 在表1 步驟③④之間退出“ 旁代壓板” ，備自投裝置邏輯判斷在退出“ 旁代壓板” 后開始撤消旁代操作，在退出“ 旁代壓板” 前，裝置“ 本線電流” 漏計(jì)算本線開關(guān)CT 電流，增加裝置判主供線路無流的風(fēng)險(xiǎn)，易造成備自投裝置誤動(dòng)作。

6) 在表1 步驟④后退出“ 旁代壓板” ，在步驟④裝置“ 本線電流” 漏計(jì)算本線開關(guān)CT 電流。

為避免元件電流計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致備自投邏輯誤判，在旁代過渡過程時(shí)應(yīng)在步驟①之前投入旁代壓板，“ 本線電流” 計(jì)算為本線開關(guān)CT 電流和旁路開關(guān)CT 電流之和，不存在漏計(jì)算旁路開關(guān)CT 電流風(fēng)險(xiǎn)；在撤消旁代過渡過程，在步驟③之前退出旁代壓板，“ 本線電流” 計(jì)算為本線開關(guān)CT 電流和旁路開關(guān)CT 電流之和，不存在漏計(jì)算本線開關(guān)CT 電流風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 放電邏輯分析

在備自投裝置投入線路的旁代壓板后，即進(jìn)入該線路的旁代過渡過程。在這一過程中，備自投功能根據(jù)本線開關(guān)和旁路開關(guān)操作箱的合后位置繼電器(KKJ)進(jìn)行備自投邏輯判斷[6]。

退出被旁代線路的旁代壓板后，即進(jìn)入對(duì)該線路的撤銷旁代過渡過程。在這一過程中，備自投放電邏輯受本線開關(guān)操作箱KKJ 變位影響。備自裝置在旁代期間，手分本線開關(guān)和旁路開關(guān)備自投裝置不放電。但是在旁代過程之外，手分本線開關(guān)和旁路開關(guān)會(huì)導(dǎo)致備自投裝置放電。如果在旁代過程中備自投裝置放電，將形成備自投裝置的“ 盲區(qū)” 時(shí)間，造成此時(shí)間段備自投裝置的拒動(dòng)。備自投合后位置對(duì)放電邏輯影響原則為。

1) 旁代壓板投入后，被旁代單元間隔合后位置信號(hào)由1 →0 不應(yīng)放電。

2) 旁代壓板投入后，被旁代單元間隔合后位置信號(hào)由1 →0 不應(yīng)放電。

3) 無旁代壓板投入時(shí)，旁路間隔的合后位置信號(hào)由1 →0 不應(yīng)放電。

下面分析在旁代過程中“ 旁代壓板” 投入時(shí)機(jī)對(duì)備自投放電邏輯的影響。

1) 在表1 步驟①之前投入，備自投裝置邏輯判斷開始旁代操作,手合旁路開關(guān)和手跳本線開關(guān)，均不會(huì)造成備自投裝置的放電。

2) 在表1 步驟①②之間投入，備自投裝置邏輯判斷在投入“ 旁代壓板” 后開始投旁代操作，手合旁路開關(guān)不會(huì)造成備自投裝置放電。

3) 在表1 步驟②之后投入，在投入相應(yīng)元件旁代壓板之前，手跳本線開關(guān)將造成備自投裝置放電，備自投“ 盲區(qū)” 出現(xiàn)，此時(shí)發(fā)生故障將導(dǎo)致備自投拒動(dòng)。

4) 在表1 步驟③之前退出“ 旁代壓板” ，無本線斷路器和旁路斷路器的操作，對(duì)備自投充放電邏輯不存在影響。

5) 在表1 步驟③④之間退出“ 旁代壓板” ，存在手合本線開關(guān)的操作，但對(duì)備自投充放電邏輯不存在影響。

6) 在表1 步驟④后退出“ 旁代壓板” ，存在手跳旁路斷路器操作，備自投“ 盲區(qū)” 出現(xiàn)，此時(shí)發(fā)生故障將導(dǎo)致備自投拒動(dòng)。

為避免備自投放電，在旁代過渡過程時(shí)應(yīng)在步驟②之前投入相應(yīng)元件的旁代壓板，保證在斷開本線開關(guān)時(shí)，備自投邏輯不放電；在撤消旁代過渡過程，在步驟④之前退出壓板，保證在斷開旁路開關(guān)時(shí)，備自投邏輯不放電。

綜合3.1、3.2、3.3 節(jié)，旁代過程中投旁代壓板和退旁代壓板順序如表3 所示。

4 預(yù)防措施

操作人員應(yīng)對(duì)安自裝置的邏輯有清晰的認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)于備自投在旁代操作過程中的跳閘邏輯、和電流邏輯及放電邏輯的理解。

1) 對(duì)于跳閘邏輯，在旁代過程中，本線開關(guān)和旁路開關(guān)作為兩個(gè)電源點(diǎn)同時(shí)向一條線路供電，一旦線路發(fā)生故障，需要跳開本線開關(guān)和旁路開關(guān)才能隔離故障點(diǎn)，否則將造成事故的擴(kuò)大。

2) 對(duì)于和電流，在旁代過程中，“ 本線電流” 應(yīng)計(jì)算本線開關(guān)CT 電流和旁路開關(guān)CT 電流，否則會(huì)造成漏計(jì)算電流，造成保護(hù)的誤動(dòng)作。

3) 對(duì)于放電邏輯，在旁代過程中，手分本線斷路器和旁路斷路器不會(huì)引起備自投邏輯放電。而漏投退元件旁代壓板將造成備自投裝置放電，從而形成盲區(qū)時(shí)間，造成備自投裝置的拒動(dòng)。

另外執(zhí)行操作票時(shí)，要兩人監(jiān)護(hù)，嚴(yán)格遵守操作票操作流程，避免漏項(xiàng)和跳項(xiàng)操作。

5 結(jié)束語

以上分析了旁代過程中“ 旁代壓板” 投退順序?qū)渥酝蛾P(guān)鍵邏輯的影響，重點(diǎn)關(guān)注備自投裝置的跳閘對(duì)象以及其對(duì)電流邏輯和放電邏輯的影響，并對(duì)其危害進(jìn)行拓展分析，對(duì)“ 旁代壓板” 操作的順序進(jìn)行歸納，總結(jié)出一種合理的備自投旁代壓板投退防控措施，可供其他備自投裝置投退操作時(shí)借鑒。