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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)