變電站備自投動(dòng)作條件分析及改進(jìn)

金鑫鋒

摘 要：備自投即備用電源自動(dòng)投切裝置，是變電站保護(hù)的重要組成部分，當(dāng)變電站雙電源線(xiàn)單條出現(xiàn)故障，或雙母線(xiàn)單條出現(xiàn)失電的情況下，裝置自動(dòng)合閘母分開(kāi)關(guān)，為母線(xiàn)提供備用電源，防止長(zhǎng)時(shí)間失電，保證用戶(hù)供電。在現(xiàn)今越來(lái)越重視供電可靠性的形勢(shì)下，備自投的作用將越來(lái)越重要。以浙江富陽(yáng)供電公司為背景，備自投的動(dòng)作邏輯發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)過(guò)程，判定條件不斷改進(jìn)，但仍存在著隱患，文章通過(guò)對(duì)比幾種備自投動(dòng)作條件，對(duì)實(shí)際案例加以分析，來(lái)闡述備自投動(dòng)作條件的設(shè)定應(yīng)該因地制宜，千萬(wàn)不可千篇一律，否則，備自投將形同虛設(shè)，特別是很多供電單位采取了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)起到的效果卻適得其反。

關(guān)鍵詞：備自投；動(dòng)作條件；整定；可靠性；靈敏度

1 備自投的幾種常見(jiàn)動(dòng)作條件

備自投的動(dòng)作條件一般都是通過(guò)檢無(wú)壓無(wú)流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是一種最常見(jiàn)也是應(yīng)用最廣的方式，各大備自投生產(chǎn)廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)中采用的基本都是這種方式。而本單位卻根據(jù)不同的接線(xiàn)方式，電壓等級(jí)采用了兩種方式。

1.1 檢無(wú)壓無(wú)流方式

在內(nèi)橋接線(xiàn)方式下（參考圖2），一般采用的都是這種方式。即通過(guò)判別進(jìn)線(xiàn)1和進(jìn)線(xiàn)2的電流及母線(xiàn)Ⅰ和母線(xiàn)Ⅱ的電壓來(lái)判定備自投是否動(dòng)作。該方式的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作可靠性高，缺點(diǎn)是判定條件較為復(fù)雜，當(dāng)某變電站接線(xiàn)方式較為復(fù)雜時(shí)，就有可能出現(xiàn)拒動(dòng)情況，靈敏度相對(duì)較低，且分為備進(jìn)線(xiàn)及備母分多種方式。

1.2 檢開(kāi)關(guān)位置方式

在單母分段接線(xiàn)方式下（參考圖2），采用的是檢開(kāi)關(guān)位置的方式，即通過(guò)判別3DL和4DL的開(kāi)關(guān)位置直接判定備自投是否動(dòng)作。該方式的優(yōu)點(diǎn)是邏輯簡(jiǎn)單直接，靈敏度高，但是容易發(fā)生誤動(dòng)，可靠性相對(duì)較低。

1.3 備自投閉鎖

備自投都具有閉鎖功能，常見(jiàn)的閉鎖條件一般有：（1）動(dòng)作一次閉鎖。（2）開(kāi)關(guān)位置不對(duì)應(yīng)閉鎖。（3）外部保護(hù)動(dòng)作閉鎖。（4）本身備自投退出閉鎖。閉鎖條件選擇不當(dāng)也容易引起備自投的拒動(dòng)，擴(kuò)大停電范圍，影響供電可靠性。

2 幾起案例分析及改進(jìn)措施

隨著繼電保護(hù)的發(fā)展，備自投裝置的廠(chǎng)家越來(lái)越多，備自投裝置動(dòng)作的可靠性越來(lái)越高，對(duì)裝置動(dòng)作邏輯的設(shè)定也越來(lái)越多元化，可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。因此，備自投的正確動(dòng)作與否，已經(jīng)不再主要取決于裝置的可靠性，而是取決于裝置整定正確與否，而當(dāng)前普遍使用的動(dòng)作條件，有時(shí)并不能滿(mǎn)足一些特殊情況下的需求，若照抄照搬就會(huì)產(chǎn)生隱患，因此，通過(guò)具體的案例分析來(lái)說(shuō)明動(dòng)作條件的優(yōu)缺點(diǎn)就能清楚的看到一些平常容易忽視的問(wèn)題。

2.1 閉鎖條件設(shè)置不當(dāng)，備自投拒動(dòng)

某110kV變電站為內(nèi)橋接線(xiàn)方式，任意主變保護(hù)動(dòng)作均閉鎖備自投。但是在不同的運(yùn)行方式下，如果不區(qū)別對(duì)待，則將使得閉鎖范圍“人為”擴(kuò)大了。分析如下：

在備母分情況下（參考圖2，1DL和2DL合位，3DL分位），主變保護(hù)動(dòng)作，則在主變保護(hù)范圍內(nèi)有故障，此時(shí)若備自投動(dòng)作合母分開(kāi)關(guān)，則必將再次對(duì)故障點(diǎn)輸送故障電流，若主變內(nèi)部故障則將使故障主變?cè)俅纬惺芫薮蟮亩搪冯娏鳑_擊，引起二次傷害。因此，此時(shí)閉鎖備自投是正確且必要的。

但是，在備進(jìn)線(xiàn)的情況下（參考圖2，2DL和3DL合位，1DL分位），主變保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)2DL開(kāi)關(guān)和3DL開(kāi)關(guān)，此時(shí)備自投動(dòng)作合上1DL開(kāi)關(guān)，并不會(huì)對(duì)故障點(diǎn)再次輸送故障電流，且能保證對(duì)非故障主變低壓母線(xiàn)的送電，完全沒(méi)必要閉鎖備自投。因此，單一的設(shè)置主變保護(hù)閉鎖備自投是不合時(shí)宜的。

改進(jìn)措施：加入運(yùn)行方式判據(jù)，根據(jù)不同的運(yùn)行方式智能判別是否閉鎖備自投，近年來(lái)新出的備自投裝置一般均能通過(guò)控制字實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。因此一定要轉(zhuǎn)變觀(guān)念，擯除主變保護(hù)動(dòng)作必然閉鎖備自投的陳舊觀(guān)念，就能大大提高供電可靠性。

2.2 新上變電站負(fù)荷的特殊性，引起備自投誤動(dòng)

如圖1，某新上220kV變電站35kV側(cè)接線(xiàn)圖，某日，因35kVⅠ段母線(xiàn)壓變高壓熔絲熔斷，需更換高壓熔絲。因該新上變電所35kV線(xiàn)路只有一條荷永3619線(xiàn)，為用戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)，保護(hù)配置為過(guò)流保護(hù)。調(diào)度直接發(fā)令將35kVⅠ段母線(xiàn)壓變?cè)摍z修并更換熔絲，在操作過(guò)程中，當(dāng)拉開(kāi)35kVⅠ段母線(xiàn)壓變二次電壓空開(kāi)時(shí)，35kV母分備自投動(dòng)作，跳開(kāi)1DL，合上3DL。分析發(fā)現(xiàn)，因荷永3619線(xiàn)客戶(hù)變當(dāng)日負(fù)荷極低，二次電流接近零，已經(jīng)達(dá)到備自投無(wú)流判據(jù)要求，當(dāng)拉開(kāi)壓變二次電壓空開(kāi)時(shí)，無(wú)壓判據(jù)亦符合，故備自投正確動(dòng)作合上了3DL，造成了35kVⅠ段母線(xiàn)失壓，雖未引起嚴(yán)重的事故和后果，但確是一起典型的誤動(dòng)作事故。由此可見(jiàn)，因變電站負(fù)荷的特殊性，有時(shí)常規(guī)的采用檢無(wú)壓無(wú)流的整定方式，并不能滿(mǎn)足要求，在特定的環(huán)境下，若不考慮周全，甚至造成嚴(yán)重后果。

改進(jìn)措施：可將上述檢無(wú)壓無(wú)流方式和檢開(kāi)關(guān)位置方式配合整定，在檢無(wú)壓無(wú)流方式的基礎(chǔ)上增加開(kāi)關(guān)位置判據(jù)，即只有同時(shí)滿(mǎn)足35kVⅠ段母線(xiàn)無(wú)壓，1DL無(wú)流且1DL開(kāi)關(guān)分位三個(gè)條件下備自投才能動(dòng)作，如此就能避免因母線(xiàn)負(fù)荷過(guò)低引起的誤動(dòng)作事故。

2.3 變電站低壓側(cè)有小電源接線(xiàn)，引起備自投拒動(dòng)

圖2 某35kV變電站主接線(xiàn)圖

某35kV變電站主接線(xiàn)圖如圖2所示。某日，進(jìn)線(xiàn)1線(xiàn)路故障引起上級(jí)變電站進(jìn)線(xiàn)1開(kāi)關(guān)跳閘，但是該變電站35kV母分備自投卻未動(dòng)作，造成35kVⅠ段母線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間失壓。分析發(fā)現(xiàn)，因該變電站10kV線(xiàn)路下掛有小水電，而平時(shí)變電站負(fù)荷本身比較小，故小水電系統(tǒng)未裝設(shè)解列裝置。當(dāng)時(shí)幾天雨水剛好較充足，水電站出力較大，能滿(mǎn)足線(xiàn)路供電要求。當(dāng)進(jìn)線(xiàn)1失壓時(shí)，小水電負(fù)荷倒送至變電站高壓側(cè)，使35kVⅠ段母線(xiàn)有殘壓，該電壓大于備自投動(dòng)作整定值，未達(dá)到動(dòng)作要求，故而35kV備自投未能及時(shí)正確動(dòng)作。

改進(jìn)措施：更改備自投無(wú)壓判據(jù)定值。根據(jù)水電站出力情況，相應(yīng)提高無(wú)壓整定值。做相應(yīng)試驗(yàn)后備自投正確動(dòng)作。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的實(shí)例分析研究不難發(fā)現(xiàn)，備自投的動(dòng)作條件的設(shè)定并非一成不變的，有時(shí)盲從說(shuō)明書(shū)就會(huì)造成拒動(dòng)和誤動(dòng)的后果。因此，對(duì)于從事實(shí)際運(yùn)行檢修工作而言，必須因地制宜，全面細(xì)致的考慮變電站的特殊性，接線(xiàn)的復(fù)雜性，從中發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。希望通過(guò)文章的闡述能引起相關(guān)部門(mén)的重視，及時(shí)對(duì)有隱患的變電站備自投加以改進(jìn)，保證裝置的正確動(dòng)作，提高供電可靠性，避免發(fā)生因整定原因造成裝置性事故。

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