變電站備自投裝置動作分析
——以某110 kV變電站為例

湖南省電力公司 湘潭市電業(yè)局 李 明 朱 勝 涂 剛

變電站備自投裝置動作分析
——以某110 kV變電站為例

湖南省電力公司 湘潭市電業(yè)局 李 明 朱 勝 涂 剛

一、備自投裝置的作用及基本要求

1.備自投裝置作用。備自投裝置即備用電源自動投入裝置，是當(dāng)工作電源因故障斷開以后，能自動而迅速地將備用電源投入工作或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上去，從而使用戶不至于被停電的一種自動裝置。在變電站進線開關(guān)、分段（內(nèi)橋）開關(guān)上加裝備自投裝置，能提高供電可靠性，減少系統(tǒng)故障，保障用戶供電，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行的有力保證。

2.備自投裝置基本要求。

（1）只有工作電源確實斷開后，備用電源才能投入。工作電源失壓后，備自投啟動延時，進線斷路器先跳閘，確認(rèn)該斷路器跳位后，備自投邏輯才進行下去。這樣可防止備自投動作后出現(xiàn)故障或備用電源倒送電的情況。但故障不應(yīng)由備自投裝置切除，備自投裝置跳到工作電源的時限應(yīng)長于所有保護和重合閘的最長動作時限。

（2）當(dāng)備自投裝置備用對象出現(xiàn)故障時，應(yīng)閉鎖備自投裝置。當(dāng)?shù)蛪撼鼍€故障而出線保護拒動，引起主變后備保護動作切除主變造成母線失壓時，應(yīng)閉鎖低壓側(cè)分段備自投裝置和變壓器備自投裝置；主變保護全部跳閘時，應(yīng)閉鎖高壓側(cè)分段備自投裝置。

（3）備自投裝置動作延時是為了防止母線電壓短暫下降，故備自投延時應(yīng)大于最長的外部故障切除時間。母線的進線斷路器跳開引起母線失壓，且進線無重合閘功能時，可不經(jīng)備自投裝置動作延時直接跳開斷路器，可迅速啟動備用電源。

（4）人工切除工作電源時，備自投裝置不動作。備自投裝置引入各工作斷路器的合接點和后接點，就地或遠(yuǎn)程控制跳斷路器時，其合、后接點斷開，備自投裝置退出。若無法引入合、后接點，在人工切除工作電源前，應(yīng)保證備自投裝置退出工作，可以用手動切換開關(guān)退出，或解開相應(yīng)出口壓板或整定退出。備用電源不滿足有壓條件時，備自投裝置不應(yīng)動作。

二、某變電站備自投裝置原理圖及定值

1. 運行原理該備自投裝置由電磁式繼電器組成，其運行原理如圖1所示。

圖1 備自投裝置原理及定值

2.備自投裝置定值。

（1）線路電壓元件。電壓互感器（TV）：110/0.1；動作電壓：20 V（相電壓）。

（2）線路有壓元件。TV：110/√3/0.1/√3；動作電壓：39 V（接57 V）。

（3）動作時限。4.5 s 。

三、某變電站站備自投裝置構(gòu)成及動作情況

110 kV某變電站共有2條進線，分別為504和506。備自投采用進線備自投方式，事件前該站運行方式為504主供、506備用。

2008年2月26日03時22分左右，該站110 kV備自投裝置動作，在未跳開504情況下，合上506。站內(nèi)備自投屏“備自投合506”信號繼電器掉牌。備自投裝置動作情況見表1。

表1 備自投裝置動作情況

由表1可知，506合閘確系備自投出口引起。

四、檢查情況及原因分析

檢查發(fā)現(xiàn)備自投屏接線完好，端子排、各繼電器接線緊固。各繼電器接點位置、電壓輸入回路均無誤，定值無誤。

在110 kV場地檢查。打開504斷路器端子箱，發(fā)現(xiàn)端子排各端子十分潮濕。端子箱內(nèi)頂部、兩側(cè)密密麻麻凝有很多水珠，底部有積水。整個端子箱內(nèi)濕度很大，二次接線上還凝有小水珠，靠近下部的接線上水珠形狀較大。在019與025端子之間尤其潮濕（該兩端子緊鄰位于端子排下部）。

在504主供、506備用的情況下，圖1上的DL均為504開關(guān)輔助接點。此時，由于504在合位，019后DL輔助接點閉合，“019”已帶負(fù)電。而025后的504輔助接點斷開，在504未跳開的情況下，025后的504輔助接點始終為斷開狀態(tài)，以確保備自投裝置在未跳開504斷路器之前不會合506。

由圖1可知，506合閘啟動回路中BK5，7接點閉合，2ZJ接點閉合，025處已帶正電。只要025后的504輔助接點閉合，即可啟動506合閘繼電器線圈HJ合上506，同時啟動506信號繼電器。

由504端子箱檢查情況結(jié)合以上分析可以推斷，由于019與025兩端子箱緊鄰，端子箱之間因為潮濕浸水，絕緣損壞，以水為導(dǎo)體瞬時導(dǎo)通。506合閘啟動回路通過019與負(fù)極導(dǎo)通，啟動HJ，合上506。同時現(xiàn)場備自投合506信號繼電器掉牌，遠(yuǎn)方亦有信號。

現(xiàn)場試驗。將025與019兩端子箱短接，506合閘繼電器HJ啟動，與推斷完全一致。

綜合以上情況，該變備自投未跳開504即合上506的行為系由于025與019兩端子箱受潮、絕緣損壞導(dǎo)通，啟動506合閘回路導(dǎo)致。是一起典型的由于二次絕緣損壞引起的保護誤動作事件。

五、結(jié)論與建議

針對出現(xiàn)的端子排受潮絕緣受損的情況，可以通過端子箱加裝驅(qū)潮裝置來預(yù)防。同時，在端子排二次布線時還應(yīng)將正電源與跳合閘回路隔開一個端子箱。