探讨110kV备自投装置不正确动作原因与建议

探讨110kV备自投装置不正确动作原因与建议

温仲文

鹤山市明鹤电力建设有限公司广东鹤山529700

摘要：110kV备自投装置的不正确动作会严重影响电力系统的安全运行，降低供电的可靠性。因此，对备自投装置的不正确动作进行分析具有重要的现实意义。本文结合某备自投装置不正确动作实例，对110kV备自投装置不正确动作的原因进行了分析，并就此提出了相应的解决方案。

关键词：备自投装置；不正确动作；原因；建议

0引言

在110kV电力系统中，备自投装置的应用可以提高供电的可靠性急运行的稳定性，因而得到了广泛的应用。但在实际应用中备自投装置多次出现不正确动作，造成了电网负荷损失，影响到了电力系统的安全运行，严重时还会导致一次设备损坏。因此，对备自投装置不正确动作的原因进行分析，并采取合理的方案进行解决，保证电力供应的可靠性是当前的一个重要课题。变配电站备自投有两种基本的供电方式。第一种如图1所示，母联分段供电方式，母联开关断开，两个工作电源分别供电，两个电源互为备用，此方式称为母联备自投方式。第二种如图2所示，双进线向单母线供电方式，即由一个工作电源供电，另一个电源为备用，此方式称为线路备自投方式。

1母联备自投工作原理

如图3所示，正常运行时，两段母线电压正常，两线路断路器闭合，母联断路器断开。

图335kV变电站一次系统图

备自投装置动作条件如下:(1)只有在工作电源开关被断开后，备自投才能动作；(2)主变后备保护动作时，均应闭锁相应电压等级的备自投装置；(3)手动断开工作电源开关时，应闭锁备自投装置；(4)备自投装置整定延时应大于最大外部故障切除时间和重合闸时间。

如图3所示，TV装在母线侧时(TV1和TV2)，装置正向运行，一段母线失压，另外一段母线电压正常，无外部闭锁开关量输入。当满足条件后，先跳开失压线路开关QF1(或QF2)，经延时后合上分段开关QF3。

2某35kV变电站备自投装置不正确动作

变电站一次系统如图4所示。

图4110kV变电站一次系统图

事件经过如下:××年×月17点12分左右，监控系统报警，显示某35kV变电站的10kV侧931分段备自投装置动作。运行人员检查发现，10kVⅠ段母线已失压、Ⅱ段母线电压正常，902、931开关均在合位，901已跳开，无保护动作报文，但发现TV1空气开关已跳开。因此初步判断为931分段备自投装置可能因失压引起误动。

工作人员随即对备自投装置进行检查。调阅931分段备自投定值发现:35kV变电站的10kV侧开关CT变比为8000/1，备自投电流闭锁值为0.2A；调阅该开关日负荷电流曲线得知，该开关CT在备自投动作时段最大一次负荷电流为346A，转换为二次电流值为0.043A。

变电站备自投工作原理逻辑如图5所示。

图5备自投工作原理逻辑图

3备自投装置不正确动作原因分析

根据备自投的工作原理逻辑图分析，备自投装置误动的原因主要有以下几种:

(1)电压回路断线，但负荷电流太小，电流闭锁回路不能将备自投装置闭锁。

例如当深夜雷雨天气，受雷击影响，电压互感器一次保险烧断使二次回路失压(图5中1＃进线无压条件满足)，但由于此时负荷电流(二次值)小于备自投闭锁电流(0.2A)(图5中1＃进线无流条件满足)，造成装置可能误动作。

(2)二次工作人员在备自投二次回路上工作时，由于误碰或误接二次接线造成备自投装置误动作。例如工作人员误短接备自投跳闸电源回路引起装置误动。

(3)定值配合不当引起备自投装置误动。例如在110kV变电站中，若110kV侧备自投跳合闸时限应整定得比35kV动作时限长，则当110kV进线失压时，35kV备自投装置可能误动。

根据以上备自投误动作的原因分析可知，本案例备自投误动应为第一种原因引起。即由于TV1空气开关跳开，造成备自投误判10kVⅠ母无压，而此时由于负荷电流二次电流值为0.043A，小于备自投电流闭锁值0.2A，因此装置判断主变低压侧无流，此时10kVⅡ母电压正常，满足装置动作条件，因此931分段备自投动作，经延时跳开901开关，再合931开关。

4解决方案

为了防止由于TV失压引起备自投误动，提出了以下几种解决方案

(1)在电流回路增加放大器

此方案需要在电流回路中增加附加回路，增大了电流回路开路的风险，降低了回路的可靠性，也增大了投资，故认为不是最佳方案。

(2)将备自投装置的电压空气开关换成容量较大的开关，以防跳开。考虑到保护的级差配合，若本侧发生短路，本侧的空开将不能保证优先跳开，可能导致对侧TV空开跳开，而对其他运行回路造成影响，故也不是最佳方案；

(3)使用带脱扣节点的电压空气开关，并将空开常闭接点并入备自投回路，作为闭锁备自投的条件之一。

此方案为最终采用方案。改进后的备自投功能图如图6所示。

图6改进后的备自投功能图

当TV二次空开正常投入时，新增常闭触点断开，只要满足备自投动作条件，备自投就动作，此时备自投不会被闭锁；而当TV二次空开跳开后，常闭触点闭合，将备自投闭锁，备自投不会误动作。

5建议

为了减少停电，提高供电可靠性，应制定各种措施防止备自投装置的误动和拒动，主要措施有:

(1)备自投验收时应做全各个功能和回路的校验，以保证闭锁和跳闸回路的正确性；新投入的备自投装置应进行带负荷试验，以确保装置正确动作；

(2)制定每个变电站的负荷曲线，对负荷较小的线路尽量将电流闭锁定值整定得小一些，以确保PT断线时能闭锁备自投；

(3)提高整定计算人员和运行人员的专业素质，尽量避免由于误整定和误碰、误接线引起的装置不正确动作；

(4)对装置进行局部技改，如本案例，从动作逻辑上保证装置的正确动作。

6结语

综上所述，备自投装置的应用可以有效地提高供电的可靠性及连续性，在110kV电力系统中被广泛应用。因此，要对备自投装置不正确动作的原因进行分析，了解不正确动作发生的原因，并采取有效的防范措施备自投装置不正确动作的出现；同时采取合理的解决方案处理备自投装置不正确动作，从而保障电力系统的安全运行及供电的可靠性。

参考文献

[1]张宏朋,夏斌.110kV备自投装置不正确动作原因分析及建议[J].广西电力.2014(02)

[2]叶婷.一起备自投不正确动作的案例分析及改进[J].江苏电机工程.2016(01)