關(guān)于備自投應(yīng)用中相關(guān)問題的探討

摘要：備自投裝置在一定程度上能夠確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，提高供電的可靠性和連續(xù)性。但在實(shí)踐生產(chǎn)中，備自投裝置的運(yùn)行方式口邏輯關(guān)系與實(shí)際存在一定的差距。本文主要討論內(nèi)橋接線備自投動(dòng)作行為的分析與單母分段接線備投在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的一些問題，并針對(duì)存在的問題提出了改進(jìn)措施或思路。

關(guān)鍵詞：備自投 跳閘 閉鎖 可靠性

0 引言

備自投裝置通過降低重載線路的負(fù)荷，限制短路電流，在一定程度上提高電網(wǎng)供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，電網(wǎng)供電系統(tǒng)不斷完善，備用電源自動(dòng)投入裝置在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用效果逐步改進(jìn)。在我區(qū)110kV系統(tǒng)主要接線方式有兩種，一種為內(nèi)橋接線、另一種為單母分段接線。本文主要討論內(nèi)橋接線備自投動(dòng)作行為的分析與單母分段接線備投在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的一些問題，并針對(duì)存在的問題提出了改進(jìn)措施或思路。

1 內(nèi)橋接線方式進(jìn)線備自投分析

當(dāng)1DL分位，2DL、0DL合位，2#進(jìn)線運(yùn)行時(shí)，1#進(jìn)線為2#進(jìn)線備用，這種運(yùn)行模式叫做進(jìn)線備投方式（參見圖1）。

狀態(tài)A：對(duì)于進(jìn)線備投，當(dāng)正常供電時(shí)，1#進(jìn)線處在熱備用狀態(tài)，2#進(jìn)線正常運(yùn)行，0DL合位，該運(yùn)行狀態(tài)下開關(guān)量與電氣量的特點(diǎn)分別是：

①開關(guān)量：1DL處于分位，2DL、0DL在合位；

②電氣量：1#、2#母線及其進(jìn)線線路的電壓穩(wěn)定。

此狀態(tài)通常稱之為允許備投啟動(dòng)狀態(tài)（即充電狀態(tài)），標(biāo)示為狀態(tài)A。

狀態(tài)B：取一種常見故障，當(dāng)2#進(jìn)線對(duì)側(cè)突發(fā)故障后開關(guān)跳閘（兩側(cè)都不投重合閘），本側(cè)開關(guān)仍處于閉合狀態(tài)。該運(yùn)行狀態(tài)下開關(guān)量的特點(diǎn)與狀態(tài)A下開關(guān)量的特點(diǎn)相同，但是電氣量1#與2#母線失壓，且1#進(jìn)線有壓、2#進(jìn)線無壓。

出現(xiàn)狀態(tài)B以后備自投立即啟動(dòng)，本側(cè)2#進(jìn)線開關(guān)跳閘，1#進(jìn)線開關(guān)閉合，供電狀態(tài)恢復(fù)正常，由此，我們通常將狀態(tài)B稱之為備投啟動(dòng)狀態(tài)。

上文闡述的是關(guān)于內(nèi)橋接線備投的一個(gè)簡(jiǎn)單準(zhǔn)備、啟動(dòng)、動(dòng)作過程。但在實(shí)際供電過程中，備自投裝置的動(dòng)作行為與設(shè)計(jì)接線方面仍有待進(jìn)一步探討。

2 內(nèi)橋接線各種故障下備自投動(dòng)作行為分析

2.1 運(yùn)行方式一內(nèi)橋接線各種故障情況下動(dòng)作行為分析：3DL主供，1DL、0DL運(yùn)行；1#、2#變并列運(yùn)行；2DL熱備；1DL、2DL互為備投。

2.1.1 A點(diǎn)故障：①1#主變保護(hù)拒動(dòng)，越級(jí)至3DL III段距離，不重合；備自投經(jīng)延時(shí)跳開1DL，合上2DL，備投于故障，越級(jí)至4DL III段距離，不重合。

②1#主變保護(hù)低壓側(cè)拒動(dòng)，或變壓器故障，高后備或差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開1DL、0DL，110KV母線失壓，備自投動(dòng)作合上2DL，2#變正常運(yùn)行。

2.1.2 B點(diǎn)故障：①2#主變保護(hù)拒動(dòng)，備自投動(dòng)作情況A（1）相同。

②2#主變保護(hù)低壓側(cè)拒動(dòng)，或變壓器故障，高后備或差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開0DL，110KVI母線不失壓，備自投不動(dòng)作，1#主變正常運(yùn)行。

2.1.3 C點(diǎn)故障：3DL動(dòng)作，重合一次不成功，備自投經(jīng)延時(shí)跳開1DL，合上2DL，1#、2#變正常運(yùn)行。

2.2.1 A點(diǎn)故障：①1#主變保護(hù)拒動(dòng)，越級(jí)至3DL III段距離，不重合；備自投經(jīng)延時(shí)跳開1DL，合上0DL，備投于故障，越級(jí)至4DL III段距離，不重合。

②1#主變保護(hù)低壓側(cè)拒動(dòng)，或變壓器故障，高后備或差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開1DL，備自投動(dòng)作，合0DL，備投于故障，越級(jí)至4DL III段距離，不重合。

2.2.2 C點(diǎn)故障：3DL動(dòng)作，重合一次不成功，備自投經(jīng)延時(shí)跳開1DL，合上2DL，1#變正常運(yùn)行。

以上是對(duì)內(nèi)橋接線備自投動(dòng)作進(jìn)行了分析總結(jié)，主要是要大家對(duì)內(nèi)橋接線的備投動(dòng)作有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，在主變保護(hù)高低壓側(cè)出現(xiàn)故障時(shí)，主變保護(hù)動(dòng)作閉鎖備自投，不允許備投裝置動(dòng)作；只有在線路發(fā)生故障，對(duì)側(cè)線路保護(hù)跳開才允許備投動(dòng)作，是我們?cè)诙握{(diào)試時(shí)需要注意的地方。

3 單母分段主接線方式下備自投在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)需要注意的問題

在我區(qū)許多站運(yùn)行方式都是單母分段主接線方式，下圖是典型的單母分段接線方式，就單母分段接線方式從備投的跳閘回路、合閘回路、位置接點(diǎn)的二次接線需要注意的地方進(jìn)行研究分析。

3.1 進(jìn)線備自投跳閘回路的設(shè)計(jì)問題

一般來講，通過接入手跳回路或保護(hù)跳閘回路來實(shí)現(xiàn)進(jìn)線備自投動(dòng)作跳開原工作線路的功能，但兩種方式都存在問題。

3.1.1 保護(hù)跳閘方式。閉鎖重合閘是備自投裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)之一。如果備自投跳閘回路以保護(hù)跳閘的方式將斷開線路開關(guān)，很容易被誤斷為開關(guān)偷跳，保護(hù)裝置隨即二次啟動(dòng)重合閘，將線路開關(guān)二次閉合。這樣一來，存在故障的線路沒有被隔離開來，在后續(xù)運(yùn)行過程中會(huì)對(duì)備自投裝置的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。出現(xiàn)此類狀況后，要借助另一副跳閘輸出接點(diǎn)來閉鎖線路保護(hù)的重合閘。為確保線路穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用此種接線設(shè)計(jì)。但現(xiàn)實(shí)情況是，有的備自投生產(chǎn)廠家僅設(shè)計(jì)了一副跳閘輸出接點(diǎn)。為彌補(bǔ)跳閘輸出接點(diǎn)的缺陷，設(shè)計(jì)人員審圖時(shí)應(yīng)該向生產(chǎn)廠家提出增設(shè)一副跳閘出口接點(diǎn)的要求。

3.1.2 手跳方式。通過手跳方式處理時(shí)閉鎖重合閘時(shí)可以不考慮上述問題。手動(dòng)跳閘和遙控跳閘的操作回路中已設(shè)有閉鎖重合閘的裝置，相對(duì)而言，這種“手跳閉鎖備自投”的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行?；趥渥酝堆b置的設(shè)計(jì)原則，手動(dòng)跳閘時(shí)備自投不應(yīng)將備用線路開關(guān)閉合，通過采用保護(hù)合后繼電器接點(diǎn)接入備自投裝置來完成該操作要求。鑒于此，應(yīng)該“手跳閉鎖備自投”的回路加入該裝置的設(shè)計(jì)中。但若將“手跳閉鎖備自投”的回路設(shè)計(jì)加入手動(dòng)備自投設(shè)計(jì)中，備自投借助手跳回路將線路開關(guān)斷開后，“手跳閉鎖備自投”回路便可能將備自投閉鎖，致使其不能合備用線路的矛盾邏輯，鑒于此，切忌將“手跳閉鎖備自投”回路與手動(dòng)跳閘方式混用，即取消保護(hù)合后繼電器接點(diǎn)接入備自投裝置，以防備自投裝置誤動(dòng)作。筆者建議，不要以手跳的方式將備自投裝置接入跳閘回路。

3.2 進(jìn)線備自投合閘回路的設(shè)計(jì)問題

參照保護(hù)裝置來確定備自投合閘的接法。進(jìn)線備自投的合閘回路通常通過手合或不經(jīng)手合兩種途徑來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)“手跳閉鎖備自投”的功能通過保護(hù)裝置的合后繼電器實(shí)現(xiàn)時(shí)，一定要將備自投合閘接入手合回路，因?yàn)樵谑趾匣芈分薪尤氡Ｗo(hù)裝置的合后繼電器，并且合后繼電器是通過手合來起動(dòng)的，備自投的動(dòng)作條件是在收到保護(hù)的合后繼電器動(dòng)作信號(hào)才具備。

3.3 備自投裝置斷路器位置接入接點(diǎn)設(shè)計(jì)的問題

通常備自投裝置僅在開關(guān)位置取一個(gè)常閉接點(diǎn)即可。在設(shè)計(jì)階段，一般通過開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的開關(guān)常閉接點(diǎn)與保護(hù)裝置的TWJ接點(diǎn)來取得。在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員基于方便施工的考量，通常都擇取TWJ繼電器接點(diǎn)，因?yàn)橥ǔ６荚诶^電保護(hù)室集中放置保護(hù)裝置和備自投裝置，用于接線的電纜較短且便于施工，該方式所產(chǎn)生的工作量要少于裝設(shè)在開關(guān)場(chǎng)的開關(guān)機(jī)構(gòu)箱所產(chǎn)生的工作量，這就是取TWJ繼電器接點(diǎn)的重要原因。還有，多數(shù)備自投裝置廠家圖紙?jiān)陂_關(guān)量輸入端都標(biāo)取進(jìn)線TWJ接點(diǎn)，這也是誤導(dǎo)設(shè)計(jì)人員取TWJ接點(diǎn)的原因之一。但是在實(shí)際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)備自投在取用開關(guān)位置接點(diǎn)時(shí)，必須要結(jié)合重合閘來選取采用的接點(diǎn)位置。

在實(shí)際應(yīng)用中，如果本側(cè)開關(guān)保護(hù)有重合閘，那么備自投與重合閘相互配合使用時(shí)，為了確保第一時(shí)間并且正確地反映開關(guān)的合分位狀態(tài)，備自投裝置開關(guān)位置的接入點(diǎn)應(yīng)取開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的接點(diǎn)，進(jìn)而不受其它因素的影響，在一定程度上保證了備自投動(dòng)作的正確性。

4 結(jié)束語

近年來，針對(duì)以上問題，呂梁電網(wǎng)110kV變電站對(duì)備自投裝置的設(shè)計(jì)和安裝方面進(jìn)行了改進(jìn)，備自投投入運(yùn)行后，結(jié)合實(shí)際動(dòng)作結(jié)果備自投能正確動(dòng)作，并且，在一定程度上提高了供電的可靠性，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

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作者簡(jiǎn)介：

張毅凱（1982-），男，山西呂梁人，2006年畢業(yè)于上海電力大學(xué)，助理工程師。