110 kV 備自投拒動(dòng)原因分析

楊春歡，楊家凱

(云南電網(wǎng)公司楚雄供電局，云南 楚雄 675000)

0 前言

110 kV 變電站設(shè)計(jì)通常采用雙電源供電，通過備自投裝置進(jìn)行電源自動(dòng)投切，從而保證電力系統(tǒng)的供電可靠性。110 kV 備自投的運(yùn)行方式通常分為進(jìn)線備自投和分段備自投兩種情況，現(xiàn)以變電站110 kV 備自投拒動(dòng)為例，其110 kV 備自投運(yùn)行方式為進(jìn)線備自投。

1 進(jìn)線備自投相關(guān)原理

圖1 進(jìn)線備自投主接線示意圖

進(jìn)線備自投主接線見圖1，進(jìn)線1 與進(jìn)線2 互為明備用，輸入交流量Ⅰ母電壓:Uab1、Ubc1，Ⅱ母電壓:Uab2、Ubc2，進(jìn)線各一個(gè)相(線)電壓:UL1、UL2，進(jìn)線各一個(gè)相電流:IL1、IL2 輸入開關(guān)量 進(jìn)線備自投投退功能壓板、加速備自投接點(diǎn)、閉鎖進(jìn)線備自投接點(diǎn)，1DL、2DL、3DL 的跳位，1DL、2DL、3DL 的合后。

進(jìn)線備自投分為兩種互為明備，即進(jìn)線1 備用、進(jìn)線2 運(yùn)行(即進(jìn)線備自投方式1)和進(jìn)線1運(yùn)行、進(jìn)線2 備用(即進(jìn)線備自投方式2)，現(xiàn)以介紹第二種情況。

進(jìn)線備自投充電條件:進(jìn)線備自投方式2 投入工作，即進(jìn)線備自投投退功能壓板為投入狀態(tài)，且進(jìn)線備自投方式2 軟控制字投入，Ⅰ、Ⅱ母均有壓，UL1 滿足有壓條件，2DL 在跳位，1DL、3DL 處于合后，閉鎖進(jìn)線備自投接點(diǎn)未動(dòng)，無放電條件。以上任一條件不滿足備自投放電。

進(jìn)線備自投放電條件:進(jìn)線備自投方式2 退出工作，即進(jìn)線備自投投退功能壓板為切除狀態(tài)，且進(jìn)線備自投方式2 軟控制字退出，UL2 不滿足有壓持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于整定值，1DL、3DL 合后消失，2DL 合上，閉鎖進(jìn)線備自投接點(diǎn)動(dòng)作，1DL 拒跳或2DL 拒合。滿足以上任一條件備自投放電。

2 備自投拒動(dòng)原因分析

圖2 主接線圖

110 kV 元永線162 斷路器主供，110 kV 永六萬線163 斷路器處熱備用(備用電源)，110 kV永萬線161 斷路器運(yùn)行，110 kV 備自投裝置投入。其中110 kV 永萬線為水電上網(wǎng)通道。110 kV元永線162 斷路路重合閘投檢線路有壓母線無壓，110 kV 備自投投入，110 kV 元永線162 斷路器保護(hù)動(dòng)作聯(lián)跳161 斷路器功能投入。

元永線發(fā)生故障220 kV 元謀變110 kV 元永線136 斷路器及永仁變162 斷路器距離Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘，元謀變110 kV 元永線136 斷路器1.5s 后重合閘(重合閘整定動(dòng)作時(shí)間為1.5 s)動(dòng)作成功合上136 斷路器，根據(jù)以上跳閘過程錄波記錄來分析重合成功后元永線上有774 ms 時(shí)間帶電壓，由于元永線有774 ms 帶電壓符合永仁變110 kV 元永線重合閘動(dòng)作條件(重合閘整定動(dòng)作時(shí)間為0.5s)，故重合閘動(dòng)作合上162 斷路器，17:02:27 819 ms110 kV 元永線再次發(fā)生A、C相間短路，220 kV 元謀變110 kV 元永線136 斷路器保護(hù)動(dòng)作再次跳閘，重合閘未充電故不會(huì)再次動(dòng)作，由于110 kV 永仁變上網(wǎng)水電己聯(lián)切無法再向110 kV 元永線短路點(diǎn)提供電源故永仁變110 kV元永線136 斷路器保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。此時(shí)永仁變110 kV 母線失壓，110lV 永六萬線熱備用帶著電壓，110 kV 元永線主供電源消失且備自投充電正常，符合進(jìn)線備自投動(dòng)作邏輯，17:02:25 435 ms 永仁變110 kV 備自投啟動(dòng)(我局備自投動(dòng)作時(shí)間整定原則為大于保護(hù)與重合閘相配合的時(shí)間，備自投不負(fù)責(zé)切除故障點(diǎn))。110 kV 備自投經(jīng)3s 延時(shí)后17:02:28 500 ms 發(fā)出跳元永線162 斷路器(即1DL)命令，162 斷路器跳閘后備自投裝置發(fā)斷路器拒動(dòng)信號(hào)，備自投邏輯終止，備自投放電。備自投邏輯:1DL (162)跳閘命令發(fā)生5 s 后，斷路器位置仍未變位則備自投動(dòng)作邏輯終止。162 斷路器重合閘動(dòng)作成功，斷路器釋放能量 (彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu))，斷路器開始儲(chǔ)能(儲(chǔ)能時(shí)間約8 秒)。接著斷路器由備自投裝置跳開，在儲(chǔ)能結(jié)束前，ZLC 接點(diǎn)為不閉合，斷路器合閘回路、斷路器操作箱跳位監(jiān)視回路不通，操作箱中的TWJ 繼電器不勵(lì)磁(備自投裝置斷路器位置信號(hào)取自操作箱)，故備自投取的TWJ 接點(diǎn)不閉合，判斷162 斷路器在合位(實(shí)際已跳開)。從永仁變110 kV 永萬線162 斷路器重合成功開始，需要等到17 時(shí)02 分36 秒斷路器才能儲(chǔ)能完畢，而17:02:33 500 ms 備自投放電，故備自投裝置認(rèn)為162 斷路器未分開，裝置發(fā)拒動(dòng)信號(hào)，同時(shí)停止備投邏輯，未向110 kV 永六萬線163 斷路器發(fā)合閘命令。根據(jù)以上分析，備自投動(dòng)作行為正確。

3 結(jié)束語

110 kV 備自投裝置二次設(shè)計(jì)為斷路器位置接點(diǎn)采用斷路器操作箱繼電器接點(diǎn)，未采用斷路器本體輔助接點(diǎn)。在常規(guī)故障情況時(shí)可滿足動(dòng)作要求，但采用接線方式不能滿足短時(shí)內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次故障的情況。即使再次發(fā)生的可能性較少，從提高電力系統(tǒng)供電可靠性方面來考慮，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的防范措施，因此提出改進(jìn)措施:斷路器位置由操作箱TWJ 繼電器位置接點(diǎn)改為直接取斷路器輔助接點(diǎn)。以提高備自投動(dòng)作成功率。

［1］ISA 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)說明書［Z］.深圳南瑞科技有限公司，2001.12

［2］110 kV 永仁變電站全站失壓事故調(diào)查報(bào)告，楚雄供電局，2011.6