備自投裝置回路設(shè)計存在風(fēng)險分析與管控措施

【摘要】近些年來，深圳電網(wǎng)裝設(shè)了大量的備自投裝置，這些裝置為提高分區(qū)站點的供電可靠性發(fā)揮著重要的保供電作用。微機(jī)型備自投裝置也已日趨成熟，可以通過各類電氣量自動識別運行方式，并根據(jù)不同的運行方式實現(xiàn)不同的設(shè)備功能。但不同建設(shè)時期，不同的廠家，不同的設(shè)計原則和邏輯功能設(shè)計，各個保護(hù)廠家在備自投裝置上存在較大的設(shè)計差異，給備自投裝置的運行管理工作帶來較大的難度和較多的危險點，因此將備自投裝回路設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，對回路設(shè)計存在的風(fēng)險分析和管控有現(xiàn)實需求意義和必要性。

【關(guān)鍵詞】備自投;風(fēng)險;管控

1.壓板回路風(fēng)險分析與管控措施

風(fēng)險點：備自投裝置運行操作現(xiàn)場壓板布局、標(biāo)示不明確或錯誤，造成誤操作。

1.1 風(fēng)險分析

備自投裝置因接入間隔通常較多，所涉及的功能壓板、出口壓板及檢修壓板繁多，而這些壓板的投退都可能直接影響到備自投裝置的邏輯判別及出口動作，所以在壓板布局、標(biāo)示不明確或錯誤的情況下，誤投退相關(guān)壓板，都可能造成備自投放電或動作失敗。

1.2 管控措施

1.2.1 規(guī)范壓板編號

壓板編號應(yīng)采用雙重編號，并反映壓板的順序、對應(yīng)的裝置或?qū)ο?、功能等。對于各類型壓板?yīng)采用不同的編號相區(qū)分，其中：

（1）如總功能壓板和檢修壓板等決定裝置功能投退和充電方式控制、元件狀態(tài)判別用的壓板，建議使用的壓板編號為“FLP”。

（2）對于裝置的跳閘出口壓板，則建議使用的壓板編號為“TLP” （其中T代表的就是“跳閘”的意思）。

（3）對于裝置的合閘出口壓板，則建議使用的壓板編號為“HLP” （其中H代表的就是“合閘”的意思）。

（4）對于備用壓板，則建議以中文名稱“備用壓板”進(jìn)行標(biāo)識。

1.2.2 規(guī)范壓板布局

保護(hù)壓板根據(jù)其功能作用，可大體分為功能壓板和出口壓板兩大類，而根據(jù)其功能歸類后進(jìn)行合理的布局配置，有助于現(xiàn)場工作人員清晰、準(zhǔn)確的進(jìn)行壓板操作，從而降低了誤投退壓板所造成的風(fēng)險。根據(jù)現(xiàn)場運行經(jīng)驗，建議其布局配置如下：

第一行：功能壓板，包括：總功能壓板、單元檢修壓板、母聯(lián)檢修壓板、旁代壓板等;

第二行：跳閘出口壓板，包括：單元跳閘出口壓板、母聯(lián)跳閘出口壓板、旁路跳閘出口壓板等;

第三行：閉重出口壓板，包括：單元閉鎖重合閘壓板、旁路開關(guān)閉鎖重合閘壓板;

第四行：合閘出口壓板，包括：單元合閘出口壓板、母聯(lián)合閘出口壓板;

第五行：備用。

必要時我們也可以在給個別壓板做出相關(guān)標(biāo)注和解釋，方便現(xiàn)場運行人員更加正確的理解相關(guān)壓板的含義，以保證現(xiàn)場壓板投退操作的正確性，避免因運行人員理解有偏差而造成誤投退壓板情況的發(fā)生。

1.3 案例說明

根據(jù)網(wǎng)公司的最新反措要求，110kV備自投必須具備可通過壓板投退控制的強(qiáng)制進(jìn)線備投功能，而該功能因眾廠家的理解和邏輯實現(xiàn)方式的不同，分為兩種情況。

情況一：備自投裝置通過開入110kV分段開關(guān)的分位，來判斷該站母線運行方式。對于此類廠家，實現(xiàn)強(qiáng)制進(jìn)線備投的方式，是在分段分位開入回路上串接一個“TSP退出強(qiáng)制進(jìn)線備投功能”壓板。當(dāng)該壓板退出時，相當(dāng)于斷開了110kV分段開關(guān)分位開入回路，裝置無法采集到分段開關(guān)的分位開入，即認(rèn)定110kV分段開關(guān)為合位，從而強(qiáng)制備投裝置實現(xiàn)進(jìn)線備投充電邏輯。

情況二：備自投裝置通過開入110kV分段開關(guān)的合位，來判斷該站母線運行方式。對于此類廠家，實現(xiàn)強(qiáng)制進(jìn)線備投的方式，是在分段合位開入回路上并接一個“TSP投入強(qiáng)制進(jìn)線備投功能”壓板。當(dāng)該壓板投入時，相當(dāng)于短接了110kV分段開關(guān)合位開入回路，強(qiáng)制性的給裝置一個分段開關(guān)的合位開入，從而強(qiáng)制備投裝置實現(xiàn)進(jìn)線備投充電邏輯。

因上述兩種情況的壓板功能相同，但實現(xiàn)方式剛好相反，如若運行人員理解不到位，極易造成誤投退該壓板而導(dǎo)致備自投裝置放電。

2.二次回路風(fēng)險分析與管控措施

2.1 風(fēng)險點一

備自投裝置的電流回路。備自投裝置CT回路關(guān)系到裝置能否正確采集到電流模擬量信息，從而判定是否作出閉鎖備自投的動作命令。

2.1.1 風(fēng)險分析

CT回路的接法、組別、調(diào)試加量等原因都可能影響到備自投裝置的正常運行。如果CT繞組組別選擇不正確或回路中串接的裝置過多時，有可能導(dǎo)致故障情況下，主電源開關(guān)跳開后，CT二次回路中仍然存在衰減較為緩慢的直流電流，當(dāng)這一電流大于裝置內(nèi)整定的無流定值時，備自投裝置將會受到有流閉鎖而無法啟動，而同時備自投裝置判母線電壓消失條件滿足，經(jīng)延時后將備自投放電，備自投動作失敗。

2.1.2 管控措施

（1）電流二次回路采應(yīng)用交流端子接入保護(hù)屏，以方便實驗調(diào)試;

（2）原則上應(yīng)使用P級的CT繞組;

（3）允許與故障錄波或保護(hù)裝置共用繞組，但必須要保證繞組的負(fù)載不超過CT繞組額定容量;

（4）除了與保護(hù)裝置共用CT繞組時可串接其后外，其它情況下，備投裝置均應(yīng)接于同一電流回路的其它裝置之前。

2.2 風(fēng)險點二

備自投裝置的電壓回路。備自投裝置PT回路關(guān)系到裝置能否正確采集到電壓模擬量信息，來判定母線失壓與否，從而進(jìn)一步做出是否投入備用電源的正確命令。

2.2.1 風(fēng)險分析

電壓模擬采集量為備自投裝置判斷母線是否失壓和備用電源線路是否具備條件的直接依據(jù)，所以電壓回路的接線和操作錯誤，將有可能直接導(dǎo)致備投裝置的誤動作。

2.2.2 管控措施

（1）電壓二次回路也應(yīng)采用交流端子接入保護(hù)屏，以方便實驗調(diào)試;

（2）原則上應(yīng)使用P級的PT繞組;

（3）母線電壓應(yīng)取母聯(lián)（分段）開關(guān)兩側(cè)PT的三相電壓;

（4）對于只有一段母線的變電站，母線電壓可接于裝置所定義的任意一段，并將母聯(lián)檢修開入短接;

（5）對于接入的元件，其電壓二次回路中性線必須與保護(hù)使用的電壓二次回路中性線一起在全站一點接地;

（6）對于接入備自投裝置的電壓回路必須經(jīng)過空氣開關(guān)后再進(jìn)入備投裝置;

（7）對于運行中的母線PT間隔，當(dāng)有工作需要斷開其保護(hù)組電壓空開時，必須先申請退出與該組電壓相關(guān)的備自投裝置。

2.3 風(fēng)險點三

備自投裝置開入、開出信號回路。備注偷裝置備自投裝置開入、開出信號回路相對較多，其開入、開出回路接線的正確與否將直接影響到備自投的邏輯判斷和發(fā)信。

2.3.1 風(fēng)險分析

隨著變電站自動化水平的提高，二次回路也更加復(fù)雜，加大了現(xiàn)場運行維護(hù)和現(xiàn)場安全技術(shù)保障的難度。備自投現(xiàn)場接線設(shè)計的模擬量相對較少，因此接線相對簡單，但備自投程序外部回路與保護(hù)裝置的互相配合是一個較為隱蔽和復(fù)雜的環(huán)節(jié)，其開關(guān)量的接入相對較多，因此現(xiàn)場的不確定性也給備自投現(xiàn)場接線帶來比較大的風(fēng)險。

2.3.2 管控措施

（1）禁止將從操作箱取得的跳閘位置信號轉(zhuǎn)換為合閘位置信號后接入裝置使用;

（2）在條件允許的情況下，開關(guān)位置接點宜優(yōu)先采用開關(guān)本體位置輔助接點;

（3）如具備取用可通過定值整定的后備保護(hù)動作閉鎖備自投出口接點的條件，則應(yīng)將主變的后備保護(hù)動作閉鎖備自投出口接入備自投裝置的外部閉鎖信號（自動復(fù)歸）開入;

（4）變電站配置有母線和開關(guān)失靈保護(hù)時，應(yīng)將母差和開關(guān)失靈保護(hù)的動作信號接入備自投裝置;

（5）接入監(jiān)控后臺的裝置告警、閉鎖、動作信號應(yīng)使用迅速返回的遠(yuǎn)動信號;

（6）本站配置有錄波裝置時，應(yīng)接入備自投裝置的啟動錄波開出回路;

（7）各線路和旁路的合位、合后信號應(yīng)區(qū)分間隔接入裝置。

2.4 風(fēng)險點四

備自投裝置跳、合閘出口回路。備自投出口回路是裝置在作出邏輯判斷之后的執(zhí)行回路，是當(dāng)母線失壓后，備供電源可否正確投入的關(guān)鍵。

2.4.1 風(fēng)險分析

（1）部分備自投裝置將跳主電源的回路，接到了手跳回路，在手跳繼電器出口跳主電源時，閉鎖了備自投裝置，致使裝置不能實現(xiàn)自投備供電源。

（2）部分操作箱的永跳回路，隱含著啟動手跳回路的功能，即使主電源的跳閘接于永跳回路，也可能導(dǎo)致閉鎖備自投裝置。

（3）非全相保護(hù)動作回路啟動，或并接了手跳回路，當(dāng)非全相保護(hù)動作導(dǎo)致母線失壓是，手跳閉鎖信號將造成備自投裝置不能順利動作。

2.4.2 管控措施

（1）跳主變變低開關(guān)、線路及旁路開關(guān)的開出信號優(yōu)先接入永跳回路，嚴(yán)禁接入手跳回路，如無永跳回路則應(yīng)接入保護(hù)跳回路，且為防止主供線路重合閘，應(yīng)同時將其閉鎖重合閘的回路接入裝置。

（2）跳、合閘引出端子與正電源適當(dāng)隔開，至少間隔1個端子。

（3）若切負(fù)荷出口為10kV 線路時，應(yīng)優(yōu)先選用開關(guān)的手跳回路;若選用開關(guān)的保護(hù)跳回路，則應(yīng)同時接入其閉鎖重合閘回路。

（4）若切負(fù)荷出口為主變10kV低壓側(cè)時，應(yīng)優(yōu)先選用開關(guān)的手跳回路;如非接入手跳回路，還需引接點閉鎖該變低所在10kV母線兩側(cè)的分段備自投裝置。

（5）并列運行的負(fù)荷線路應(yīng)同時接入裝置，以確保可同時被切除。

3.結(jié)語

隨著備自投在電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛，其回路設(shè)計中存在的風(fēng)險也應(yīng)引起足夠的重視和關(guān)注。而備自投裝置回路設(shè)計的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，對降低設(shè)備開發(fā)、使用成本、提高可靠性和專業(yè)化水平意義重大。并且，其規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)本身也要跟隨電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展而作出相應(yīng)調(diào)整，從而不斷提升電網(wǎng)供電可靠性水平。