站用电备自投动作引起直流系统异常的分析与措施

站用电备自投动作引起直流系统异常的分析与措施

白玉东袁田王浩

（国网徐州供电公司江苏徐州221005）

摘要：本文分析了某110kV变电站全站保护、测控等综自设备故障异常的原因，描述了一起由于进线电源线路断路器跳闸，重合不成的事故，触发主变电压侧备自投成功动作，10kV侧断路器备投合闸瞬间，受合闸电流冲击，直流蓄电池充电机交流空开跳开，致使直流系统失去交流输入电源，改由蓄电池组馈供全站直流负荷。随蓄电池组放电匮乏，容量不足，直流电压异常下降引发的异常。

关键词：备自投；直流系统；电压；异常

引言

站用电源是变电站中必不可少设备单元，它不仅作为控制负荷和动力负荷，还有一个重要作用就是为直流蓄电池系统提供充电电源。是电力系统控制、保护的基础。

随着计算机技术和通信技术得以大幅度的发展应用，使电力系统向着综合自动化、电站无人值守和网络化集中管理的方向发展，作为电力系统重要组成部分的直流系统也因此需要更高的要求和保障，从电源质量、可靠性到自动化程度都有待进一步提高。本文根据一起由于变电站失电，10kV侧断路器备投合闸瞬间，受合闸电流冲击，直流蓄电池充电机交流空开跳开，致使直流系统失去交流输入电源，改由蓄电池组馈供全站直流负荷。随蓄电池组放电匮乏，容量不足，直流电压异常下降引发的异常分析。

1.运行方式及异常信息

运行方式：110kVⅠ、Ⅱ母线分列运行，110kV备自投停用，10kV备自投投入，1号所用电运行于10kV#1母线，带#1充电机运行，2号所用电运行于10kV#2母线。

事件信息：19：12，监控系统后台同时收到110kVA变电站全站综自设备异常告警，告警系统主要信号如下：

2.监控处理与现场检查

监控值班员立即查阅相关报文，初步判断现场总控装置出现异常，立即通知相关运维班检查处理，汇报相关调度。监控值班员仔细核查告警信息，发现信息均为二次设备自检告警，判断可能交直流系统存在异常，立即调阅直流系统电压遥测监视画面，发现遥测数据显示为灰色：222V，遥测未采样，不刷新。查阅OMS缺陷记录，发现已于3日前填报缺陷。随即监控值班员立即通知运维人员检查交直流系统，并将缺陷情况告知。

现场检查运维人员经检查发现，主控室内保护、测控装置告警灯均亮，直流屏#1充电机交流空开跳开，直流母线电压显示165V，蓄电池组欠压报警。立即合上#1充电机交流空开，直流电压恢复，保护、测控告警信息复归。

3.事件异常分析

事件发生后，调阅现场直流母线电压实时曲线，如下图2所示。由图2可知，在2日09：15分时，1号充电机直流控制母线电压出现尖峰突变量，而此时正是A站由于756进线事故造成10kV#1母线失压，10kV备自投动作时间，受合闸电流冲击，充电机交流空开跳开，直流系统失去交流输入电源，改由蓄电池组馈供全站直流负荷。

在3日19：12分，直流母线电压低于200V，A站全站保护、测控等综自设备自检内部电压偏低，发出告警信号。21：05，运维人员到达现场，将充电机交流空开合上，直流母线电压恢复正常。

事件发生时，监控值班员主动查阅主站端交直流监视画面，发现110kVA站遥测死数，并已填报缺陷，但未及时处理，导致直流母线电压异常降低时，无遥测越限告警。另外，由于A站直流屏设备较老，调控直采遥测仅有“直流母线电压”，无“蓄电池组电压”，遥信仅有“直流系统接地”与“直流系统异常”两个告警信号，并且“直流系统异常”为硬接点信号，并且不反应“蓄电池欠压”以及“充电机交流输入空开跳开”异常告警。因此，事件发生前，主站端无任何异常告警。

4.改进措施

1、运行人员应加强对变电站交直流系统的巡视检查，提高巡视质量，特别是在进线电源失电导致下级厂站备投动作的情况下，应及时查看相关变电站站用电备投动作情况，交直流系统运行是否正常。

2、全面核查主站端交直流系统缺陷，加强消缺力度，对于交直流系统失去监控的变电站，监控人员必要时可移交设备监控权至现场，运行人员应加强巡视力度，必要时应安排特殊巡视。

3、重点排查全网充电机交流输入空开的运行及异常信息上传情况，尽可能实现采用“直流电源系统交流输入事故”硬接点信息上传，否则应将其异常情况合并至“直流系统异常”告警中。此外，适当增加空开电流安全裕度，防止非正常跳闸。

4、新增“蓄电池组电压”遥测调控直采信息，加强交直流系统巡视。

结束语

根据本异常，应该总结的是：

1、对于交直流系统缺陷，应加强消缺力度，监控值班员应主动跟踪缺陷处理情况，必要时可移交设备监控权至现场，否则应要求运行人员加强巡视力度，必要时应安排特殊巡视。

2、监控人员应严格管控变电站交直流系统信息接入验收工作。在信息接入验收时应严格执行调控直采信息规范要求，并能从遥测、遥信两个不同源的异常告警方式，判断现场交直流系统运行情况。不允许靠单一告警变化来反映现场交直流系统运行情况，易造成异常告警丢失，缺陷未及时发现而引起事故扩大。

3、事故处理时如有厂站备投动作，监控人员应及时查看站用电备投动作信息，交直流系统有无告警，必要时可要求现场运维人员在检查一二次设备时核对交直流系统运行工况。

作者简介：

白玉东（1985－），男，江苏徐州，研究生，硕士学士，工程师，从事电力调度与运行控制工作。

袁田（1986－），女，江苏徐州，研究生，硕士学士，工程师，从事电力调度与运行控制工作。

王浩（1975－），男，江苏徐州，本科，工学学士，高级工程师、高级技师。从事于电力调控运行工作。