備用電源自投裝置非正確動(dòng)作問(wèn)題分析與探討

周建英

(連云港供電公司,江蘇連云港 222000)

備用電源自投裝置非正確動(dòng)作問(wèn)題分析與探討

周建英

(連云港供電公司,江蘇連云港 222000)

備用電源自投裝置動(dòng)作可靠性高,因而在電力系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用。本文介紹了110kV某用戶(hù)變電站采用內(nèi)橋式接線(xiàn)備用電源自投裝置不正確動(dòng)作的案例,對(duì)其不正確動(dòng)作原因作了詳細(xì)分析,并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)備自投裝置在應(yīng)用過(guò)程中存在的細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行探討,最后提出了改進(jìn)方法。

備自投 動(dòng)作行為 存在問(wèn)題 改進(jìn)方法

隨著地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,近幾年本地區(qū)新上許多一、二類(lèi)重要負(fù)荷,這些電力用戶(hù)對(duì)供電可靠性要求高,需電網(wǎng)提供兩路以上電源供電。由于備自投裝置動(dòng)作可靠性高,用戶(hù)在新建變電站時(shí),也加裝了備用電源自投裝置,確保不會(huì)因一路電源故障而影響生產(chǎn)供電的連續(xù)性。因此,本文就備自投動(dòng)作過(guò)程中的一些問(wèn)題進(jìn)行分析和探討,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提出改進(jìn)意見(jiàn),以便于今后更好地使用備用電源自投裝置,確保裝置能正確可靠動(dòng)作。

1 備自投運(yùn)行方式及閉鎖條件

1.1 主接線(xiàn)方式及備自投運(yùn)行方式

110kV變電站采用內(nèi)橋接線(xiàn)方式,主變高壓側(cè)配置差動(dòng)、高后備和非電量保護(hù),其中差動(dòng)、非電量零時(shí)限,高后備過(guò)流一段延時(shí)1．7S跳相應(yīng)高壓側(cè)、橋和低壓側(cè)兩分支。主變低后備保護(hù)為過(guò)流Ⅰ段保護(hù),作為10kV母線(xiàn)和母線(xiàn)上出線(xiàn)保護(hù)Ⅰ段的后備保護(hù),它有兩個(gè)動(dòng)作時(shí)限,第一時(shí)限1．1S跳開(kāi)10kV橋開(kāi)關(guān),第二時(shí)限1．4S跳開(kāi)10kV本側(cè)開(kāi)關(guān),為了保證供電可靠性,裝設(shè)三套備用電源自投裝置,型號(hào)為國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司PSP642數(shù)字式備用電源自投裝置,可以實(shí)現(xiàn)110kV進(jìn)線(xiàn)及橋開(kāi)關(guān)備自投,10kVⅠⅡ段主變及橋備自投,10kVⅢ Ⅳ段主變及橋備自投功能,變電站主接線(xiàn)如圖1所示。

當(dāng)進(jìn)線(xiàn)733、橋710開(kāi)關(guān)在合閘位置,進(jìn)線(xiàn)744開(kāi)關(guān)處于熱備用狀態(tài),即進(jìn)線(xiàn)733開(kāi)關(guān)帶兩臺(tái)主變運(yùn)行,啟用進(jìn)線(xiàn)744開(kāi)關(guān)備自投,將這種運(yùn)行方式稱(chēng)為備自投方式1。

當(dāng)進(jìn)線(xiàn)744、橋710開(kāi)關(guān)在合閘位置,進(jìn)線(xiàn)733關(guān)處于熱備用狀態(tài),即進(jìn)線(xiàn)744開(kāi)關(guān)帶兩臺(tái)主變運(yùn)行,啟用進(jìn)線(xiàn)733開(kāi)關(guān)備自投,將這種運(yùn)行方式稱(chēng)為備自投方式2。

當(dāng)進(jìn)線(xiàn)733開(kāi)關(guān)帶1號(hào)主變運(yùn)行,進(jìn)線(xiàn)744開(kāi)關(guān)帶2號(hào)主變運(yùn)行,橋開(kāi)關(guān)710熱備用時(shí),啟用橋710開(kāi)關(guān)備自投,橋備投有兩種動(dòng)作過(guò)程,分別對(duì)應(yīng)于備自投方式3和方式4。

圖1 主接線(xiàn)示意圖

1.2 備自投裝置的閉鎖條件

為保證備自投動(dòng)作的正確性,防止備自投裝置重合于故障而造成對(duì)系統(tǒng)的二次沖擊,備自投裝置只允許動(dòng)作一次,并且在一定情況需對(duì)備自投裝置進(jìn)行放電,即閉鎖備自投,閉鎖備自投的條件有以下一些,只要其中一個(gè)條件滿(mǎn)足備自投就放電。

(1)手動(dòng)拉開(kāi)運(yùn)行狀態(tài)的開(kāi)關(guān)；

(2)手動(dòng)合上熱備用的自投開(kāi)關(guān)；

(3)備自投開(kāi)關(guān)合閘彈簧未儲(chǔ)能；

(4)備自投開(kāi)關(guān)控制回路斷線(xiàn)；

(5)備自投裝置已經(jīng)動(dòng)作；

(6)備自投硬壓板退出；

(7)備自投軟壓板退出；

(8)主變差動(dòng)/高后備/非電量保護(hù)動(dòng)作。

2 備自投時(shí)間配合不當(dāng)引起誤動(dòng)作

2.1 事故經(jīng)過(guò)

110kV某用戶(hù)變電站發(fā)生如下保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作信號(hào):110kV、35kV、10kV備自投動(dòng)作,824、302、102開(kāi)關(guān)跳閘、800、300、100開(kāi)關(guān)合閘。2＃主變負(fù)荷全部轉(zhuǎn)移至1#主變。

該變電站正常運(yùn)行方式如圖2,110kV電一線(xiàn)、電二線(xiàn)運(yùn)行,110kV母聯(lián)800熱備用。1＃主變運(yùn)行帶35kV1＃母線(xiàn)、10kV1＃母線(xiàn)負(fù)荷。2＃主變運(yùn)行帶35kV2＃母線(xiàn)、10kV2＃母線(xiàn)負(fù)荷。35kV母聯(lián)300、10kV母聯(lián)100開(kāi)關(guān)在熱備用狀態(tài)。110kV、35kV、10kV備自投啟用,由于是無(wú)人值班變電站,備自投壓板在全投狀態(tài)。

本變電站為內(nèi)橋接線(xiàn),屬受電終端變電站,110kV824、800、823開(kāi)關(guān)均不設(shè)保護(hù),110kV線(xiàn)路故障靠上級(jí)線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作切除,主變差動(dòng)、重瓦斯、高后備保護(hù)動(dòng)作將跳開(kāi)各側(cè)開(kāi)關(guān)。

圖2 一次接線(xiàn)圖

去現(xiàn)場(chǎng)查看備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作情況,發(fā)現(xiàn)與上傳至調(diào)度信號(hào)一致,無(wú)其他保護(hù)動(dòng)作信號(hào),設(shè)備無(wú)異常,2＃主變帶電但無(wú)負(fù)荷。上級(jí)調(diào)度告知,系110kV電二線(xiàn)線(xiàn)路故障,電源側(cè)保護(hù)動(dòng)作重合不成引起該變電站備自投動(dòng)作。

調(diào)度遙控合上302、102開(kāi)關(guān),拉開(kāi)300、100開(kāi)關(guān),35kV、10kV恢復(fù)原方式,2＃主變帶負(fù)荷。

筆者查看備自投定值單,定值單中110kV備自投與35kV備自投及10kV備自投時(shí)限級(jí)差為0．3S,滿(mǎn)足規(guī)程規(guī)定微機(jī)保護(hù)0．3S級(jí)差的時(shí)限要求。110kV備自投動(dòng)作后,2＃主變已帶電,35kV備自投及10kV備自投不應(yīng)該再動(dòng)作。增加調(diào)度人員不必要的倒方式操作。可見(jiàn),此次各級(jí)備自投均動(dòng)作為不正常動(dòng)作行為。

2.2 原因分析

110kV電二線(xiàn)電源側(cè)保護(hù)動(dòng)作跳閘,重合不成。110kV備自投檢110kV2＃母線(xiàn)無(wú)壓,檢824開(kāi)關(guān)無(wú)電流流過(guò),檢110kV電一線(xiàn)線(xiàn)路有壓,110kV備自投動(dòng)作,跳824開(kāi)關(guān),合800開(kāi)關(guān),110kV備自投動(dòng)作行為正確。

110kV備自投動(dòng)作后,2＃主變已帶電, 35kV、10kV備自投不應(yīng)該動(dòng)作。

保護(hù)人員去現(xiàn)場(chǎng)調(diào)取故障報(bào)告及動(dòng)作行為,分析如下:110kV備自投在2309ms跳824開(kāi)關(guān),2498ms合800開(kāi)關(guān)。35kV備自投在2616ms時(shí)跳302開(kāi)關(guān),10kV備自投在2615ms時(shí)跳102開(kāi)關(guān),符合0．3S級(jí)差的整定定值要求。但調(diào)取裝置故障濾波圖發(fā)現(xiàn),800開(kāi)關(guān)合后要經(jīng)85ms才能檢測(cè)到開(kāi)關(guān)合位,檢測(cè)到合位后再經(jīng)41ms才能檢測(cè)到有壓,2498+85+41＝2624ms,2624ms遲于35kV備自投、10kV備自投開(kāi)始動(dòng)作時(shí)間,故導(dǎo)致110kV備自投動(dòng)作后,2＃主變已帶電,而35kV、10kV備自投繼續(xù)動(dòng)作的情況。

2.3 防范措施

根據(jù)上述分析,為保證備自投裝置正確、可靠動(dòng)作,在進(jìn)行備自投裝置時(shí)限整定上,要充分考慮到設(shè)備動(dòng)作過(guò)程中的各種情況,確保備自投動(dòng)作時(shí)上下級(jí)時(shí)限配合正確。

3 線(xiàn)路有流定值對(duì)備自投影響

一分段開(kāi)關(guān)備自投裝置,取線(xiàn)路電流作為母線(xiàn)失電的閉鎖依據(jù),防止PT斷線(xiàn)時(shí)誤動(dòng)。在定值設(shè)定中,線(xiàn)路有流定值設(shè)為0．2A,而由于新投變壓器往往出線(xiàn)較少,負(fù)荷不重,加上CT變比有時(shí)選取較大,使得線(xiàn)路的正常運(yùn)行電流小于線(xiàn)路有流定值。在這種情況下,曾發(fā)生過(guò)線(xiàn)路誤合環(huán)現(xiàn)象:某種原因?qū)е翽T斷線(xiàn),但由于線(xiàn)路實(shí)際負(fù)荷電流小于線(xiàn)路有流定值,備自投裝置沒(méi)有被閉鎖,此時(shí)備自投誤動(dòng)作造成合環(huán)。為了防止這樣的情況出現(xiàn),我們把線(xiàn)路有流定值根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況設(shè)定。

4 結(jié)語(yǔ)

上文對(duì)國(guó)電南自PSP642數(shù)字式備用電源自投裝置現(xiàn)場(chǎng)不正確動(dòng)作情況作了詳細(xì)的分析,找出其原因,并提出了改進(jìn)措施,對(duì)今后裝置定值時(shí)限整定、運(yùn)行方式安排及備自投裝置的使用有一定的指導(dǎo)意義。

[1]陶蘇東.國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓(xùn)專(zhuān)用教材變電運(yùn)行(110kV及以下)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2010.

[2]賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.

[3]王家華.國(guó)電南自PSP 642數(shù)字式備用電源自投裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)[Z].國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司,2003.