一起特定接線方式下備自投誤動(dòng)事件分析

藍(lán)葉鋒 屠秉慧 楊光

摘 要：為提高電網(wǎng)安全可靠性，備自投裝置在110kV及以下變電所得到了廣泛的應(yīng)用，是變電所重要的二次設(shè)備。文章針對(duì)一起特定接線方式下的10kV備自投誤動(dòng)事件，通過(guò)分析該備自投裝置的動(dòng)作條件、閉鎖邏輯及相關(guān)二次接線，推斷了其誤動(dòng)的真正原因，即母線失壓，負(fù)荷電流過(guò)小未能閉鎖，最終導(dǎo)致備自投誤動(dòng)作。文章同時(shí)也指出了暴漏的隱患及其解決辦法，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員在設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、操作中提供一些幫助，避免同類事件再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：備自投；誤動(dòng)；閉鎖；定值；隱患

引言

隨著社會(huì)對(duì)電網(wǎng)供電可靠性的要求越來(lái)越高，10kV備用電源自動(dòng)投入裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。如果10kV備自投裝置的邏輯設(shè)置不完善，不但起不到保供電的作用，還會(huì)造成整段母線失壓，甚至是全站的10kV母線失壓。因此，研究10kV備自投裝置的動(dòng)作邏輯，意義重大。文章通過(guò)一起特定接線方式下10kV備自投誤動(dòng)事件，分析指出了其問(wèn)題所在及對(duì)應(yīng)解決、預(yù)防辦法，希望能對(duì)設(shè)計(jì)、運(yùn)維、檢修人員相關(guān)工作提供幫助。

1 特定接線方式及其備自投邏輯介紹

1.1 一類特定接線方式

國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段110kV變電站中存在一類過(guò)渡接線方式，即有兩臺(tái)現(xiàn)役主變，一臺(tái)預(yù)留主變，10kV接線方式采用兩臺(tái)現(xiàn)役主變單分支帶四段10kV母線，預(yù)留主變的10kV側(cè)采用雙分支接線，其中一個(gè)為非自動(dòng)狀態(tài)死開(kāi)關(guān)，另一個(gè)為熱備用狀態(tài)（正常運(yùn)方下用于分?jǐn)鄠渥酝叮?0kV備自投安裝在103或203開(kāi)關(guān)柜上（即正常運(yùn)行方式處于熱備用的那個(gè)，如圖1中的103）。

圖1 現(xiàn)階段一類特定接線方式

1.2 備自投相關(guān)動(dòng)作及閉鎖邏輯

以國(guó)電南瑞科技有限公司生產(chǎn)的DSA2364備自投裝置為例，當(dāng)任一進(jìn)線電源故障或其它原因被斷開(kāi)時(shí)，分段開(kāi)關(guān)（以103開(kāi)關(guān)為例）能自動(dòng)投入，且只能動(dòng)作一次，其相關(guān)邏輯如圖2所示。

圖2 備自投充電條件及動(dòng)作邏輯圖

其中，母線有壓是指母線的三個(gè)線電壓均大于母線有壓定值，母線無(wú)壓是指母線的三個(gè)線電壓均小于母線無(wú)壓定值。進(jìn)線無(wú)流檢查取一相電流，進(jìn)線無(wú)流的定值一般按照躲過(guò)最小負(fù)荷電流整定。

2 10kV備自投誤動(dòng)事件概況

2015年01月26日，JS變電站10千伏Ⅲ段母線停役，9點(diǎn)45分在拉開(kāi)10千伏Ⅰ、Ⅲ母聯(lián)110開(kāi)關(guān)后，10千伏備自投動(dòng)作，跳開(kāi)1號(hào)主變101開(kāi)關(guān)，造成10kVⅠ段母線失電。10點(diǎn)02分10千伏Ⅲ段母線恢復(fù)送電。

2.1 故障前運(yùn)行方式

故障前110kVⅠ段母帶1號(hào)主變運(yùn)行；110kVⅡ段母線帶2號(hào)主變運(yùn)行；10kV：10kVⅠ、Ⅲ段母線合排運(yùn)行；10kVⅡ、Ⅳ段母線合排運(yùn)行；10kVⅠ、Ⅲ段母線與Ⅱ、Ⅳ段母線分排運(yùn)行，3號(hào)主變變二側(cè)203開(kāi)關(guān)在運(yùn)行，3號(hào)主變變二側(cè)103開(kāi)關(guān)在熱備用；103開(kāi)關(guān)作為母聯(lián)開(kāi)關(guān)具有備自投功能。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

變電站運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)1號(hào)主變101開(kāi)關(guān)跳閘后，立即對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查。一次設(shè)備：1號(hào)主變及10kV開(kāi)關(guān)室一次設(shè)備外觀檢查無(wú)異常；二次設(shè)備：01月26日09時(shí)45分45秒，10kV備自投保護(hù)動(dòng)作；跳開(kāi)1號(hào)主變101開(kāi)關(guān)，合上103開(kāi)關(guān)，10kVⅠ段母線失電。

3 備自投誤動(dòng)原因及其解決辦法

3.1 誤動(dòng)原因分析

通過(guò)查閱相關(guān)二次圖紙、分析現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)作順序，確定了這次備自投誤動(dòng)的原因：即拉開(kāi)110開(kāi)關(guān)后，10kV備自投裝置按照相關(guān)邏輯判據(jù)未被閉鎖（倒閘操作時(shí)只有手動(dòng)分101或分102或合103才會(huì)閉鎖）；而未閉鎖的原因是由于103備自投裝置無(wú)壓判斷采集的是10kVⅢ段、Ⅳ段母線電壓（見(jiàn)圖2），110開(kāi)關(guān)分開(kāi)后，10kV Ⅲ母失電，母線電壓降為0，當(dāng)10kVⅠ段母線負(fù)荷較小時(shí)，就會(huì)引發(fā)備自投誤動(dòng)。

參見(jiàn)一體化調(diào)度自動(dòng)化open3000系統(tǒng)110kV JS變電站1號(hào)主變低壓側(cè)Ⅰ母局部圖（圖3）：此時(shí)10kVⅠ母負(fù)荷一次電流為58A（18.6 +16.2+1.1+7.0+15.1），遠(yuǎn)未達(dá)到備自投裝置的有流閉鎖值（參見(jiàn)圖4，其二次值為0.2A，CT變比為4000/5，即一次值為160A），則103備自投裝置動(dòng)作條件滿足，將會(huì)誤動(dòng)，即跳101、合103，最終導(dǎo)致完好的10kVⅠ段母線失電，正常負(fù)荷丟失。

圖4 JS變電站10kV備自投相關(guān)定值

3.2 暴露的問(wèn)題

（1）運(yùn)維人員在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作前的模擬預(yù)演時(shí)，沒(méi)有意識(shí)到在操作母聯(lián)110開(kāi)關(guān)后，10kVⅢ段母線失壓，從而有可能造成備自投誤動(dòng)，反映出變電運(yùn)維人員對(duì)于操作前事故預(yù)想深度及自身素質(zhì)還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。（2）JS變電站10千伏備自投無(wú)壓判據(jù)采10kVⅢ、Ⅳ段母線電壓不盡合理，原則上無(wú)壓、無(wú)流的采樣應(yīng)在同一母線上，根據(jù)操作要求，停母線時(shí)應(yīng)先拉開(kāi)進(jìn)線電源，再操作壓變部分，此時(shí)破壞了備自投的動(dòng)作條件，從而避免備自投的誤動(dòng)作。并且在正常運(yùn)行方式下，一旦發(fā)生母聯(lián)110或210開(kāi)關(guān)偷跳或其它非正常分閘，此時(shí)無(wú)流判據(jù)滿足條件，勢(shì)必會(huì)造成備自投動(dòng)作，相聯(lián)母線失電，增加故障分析的復(fù)雜性。

3.3 相關(guān)解決辦法

（1）規(guī)范操作，加強(qiáng)培訓(xùn)警示教育。在將110分段開(kāi)關(guān)斷開(kāi)之前務(wù)必將將備自投出口壓板（即跳101、102，合103壓板）退出，防止后面的備自投誤動(dòng)。并通過(guò)技術(shù)技能培訓(xùn)、事故警示教育，使得每位運(yùn)維人員都能夠熟悉相關(guān)原理并嚴(yán)格遵守正確操作步驟。（2）重新改線，修正無(wú)壓判斷邏輯。究其緣由，備自投誤動(dòng)是因?yàn)槠渑袚?jù)電壓采自主變低壓側(cè)非直接連接母線電壓，所以應(yīng)當(dāng)將其改為主變低壓側(cè)直接連接母線（即I母、II母），這樣即使負(fù)荷電流小，達(dá)到備自投的無(wú)流定值，但由于101或102未被跳開(kāi)，I母、II母仍有電壓，不滿足備自投無(wú)壓?jiǎn)?dòng)條件，備自投也不會(huì)誤動(dòng)。（3）重新加線，增加手分閉鎖邏輯。將手分分段開(kāi)關(guān)110或210的HHJ繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)邏輯取反，接至備自投的閉鎖或條件中（即類似手分101、102閉鎖備自投邏輯），當(dāng)手分任一個(gè)時(shí)，閉鎖備自投，防止備自投誤動(dòng)。

其中第2、3項(xiàng)整改措施二選一，基于祛病除根原因，推薦第2項(xiàng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

備自投裝置已廣泛應(yīng)用于110kV及以下變電站，其可靠性直接影響著整個(gè)變電站乃至系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，稍有不慎就會(huì)惡化事故或?qū)е氯就ｋ?。因此，在設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、檢修、運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)，繼而杜絕、預(yù)防相關(guān)事故的發(fā)生：（1）二次設(shè)計(jì)人員、繼保定值確定人員應(yīng)當(dāng)提前與運(yùn)維、檢修單位溝通交流，保證相關(guān)回路（如文章中備自投的無(wú)壓判據(jù)采集電壓）應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，保證不誤動(dòng)、拒動(dòng)；（2）運(yùn)維、檢修人員要做好相關(guān)保護(hù)的邏輯驗(yàn)收工作，把好入門關(guān)，做好實(shí)際開(kāi)關(guān)跳、合試驗(yàn)，不能用簡(jiǎn)單的模擬試驗(yàn)來(lái)代替，保證在特殊運(yùn)方、倒閘操作（如文章中母線檢修倒閘操作）時(shí)，仍能正確動(dòng)作，不誤動(dòng)、拒動(dòng)；（3）運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)做到“特殊接線要注意，糾正步驟防誤動(dòng)”，對(duì)設(shè)備相關(guān)邏輯及接線要熟悉，要明確操作目的，做好危險(xiǎn)點(diǎn)分析和預(yù)控（如文章中提前退出備自投相關(guān)出口壓板）；（4）運(yùn)維人員要熟悉各個(gè)自動(dòng)裝置廠家備自投動(dòng)作及充、放電邏輯的特殊之處，當(dāng)備自投誤動(dòng)、拒動(dòng)時(shí)，做到冷靜分析、不盲動(dòng)，及時(shí)、正確匯報(bào)并配合調(diào)度進(jìn)行操作，縮短停電時(shí)間，減少停電范圍。

參考文獻(xiàn)

[1]南京供電公司.2011年故障與異常警示技術(shù)要點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施[M].2012.

[2]國(guó)電南瑞科技有限公司.DSA2364.備自投裝置說(shuō)明書[M].2008.

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)葉鋒（1978-），男，工程師，高級(jí)技師，南京供電公司，從事變電運(yùn)維管理工作。

屠秉慧（1988-），女，助理工程師，南京供電公司，從事變電運(yùn)維相關(guān)工作。

楊光（1983-），男，工程師，南京供電公司，從事變電運(yùn)維相關(guān)工作。