線路重合閘引起的不同備自投裝置間配合問(wèn)題的研究

摘 要：某站內(nèi)采用不同廠商生產(chǎn)的不同型號(hào)的2套備自投裝置，在特定情況下，裝置的動(dòng)作特性具有差異性，所以，出現(xiàn)了2套備自投裝置間的極差配合問(wèn)題。簡(jiǎn)要介紹了進(jìn)線跳閘后，重新合閘后加速引起兩級(jí)備自投裝置動(dòng)作異常的情況，分析了站內(nèi)配備的許繼NSP-40B微機(jī)型裝置和南瑞RCS-9652Ⅱ微機(jī)型裝置的詳細(xì)情況。通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)明確了問(wèn)題的原因，并根據(jù)分析結(jié)果最終提出了對(duì)應(yīng)的排查和改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：重合閘；備自投裝置；進(jìn)線故障；跳閘

中圖分類(lèi)號(hào)：TM762.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.099

備用電源自投裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“備自投”）可在主供電源失電時(shí)依照預(yù)設(shè)邏輯自動(dòng)投入備用電源，以提高供電可靠性。一般情況下，連云港地區(qū)110 kV變電站內(nèi)配有“主變及10 kV母聯(lián)自投”和“110 kV進(jìn)線及橋自投”2套裝置，以便在必要時(shí)提供多種備投方式。該裝置主要是由南瑞、南自、四方和許繼等廠家生產(chǎn)。

2套備自投間的極差配合問(wèn)題發(fā)生的比較少，只在特定運(yùn)行方式下特定型號(hào)的備自投裝置間出現(xiàn)。下面以110 kV某變電站為例，分析了110 kV進(jìn)線故障側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘，重合閘后加速跳后導(dǎo)致2套不同廠家的備自投裝置動(dòng)作順序出錯(cuò)的問(wèn)題。

1 主接線方式和備自投運(yùn)行方式

1.1 110 kV母聯(lián)710備用電源自投

由圖1可知，733開(kāi)關(guān)、744開(kāi)關(guān)運(yùn)行，710開(kāi)關(guān)熱備用，投入110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)備自投。110 kV母線無(wú)壓變，裝置接入10 kV母線TVⅠ段、Ⅱ段三相電壓作為母線電壓判據(jù)，接入110 kV線路壓變電壓作為進(jìn)線電壓判據(jù)，裝置型號(hào)為許繼NSP-40B微機(jī)型。

1.1.1 充電條件

備自投投入工作后，無(wú)外部閉鎖開(kāi)入，10 kVⅠ段、Ⅱ段母線均有壓，710開(kāi)關(guān)跳位，733開(kāi)關(guān)和744開(kāi)關(guān)合位。

1.1.2 動(dòng)作過(guò)程

當(dāng)10 kVⅠ段母線失壓，733開(kāi)關(guān)無(wú)流，并且1號(hào)主變保護(hù)未動(dòng)作。自投啟動(dòng)時(shí)，整定時(shí)限為3.6 s，跳開(kāi)733開(kāi)關(guān)，確認(rèn)733開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，合閘延時(shí)0 s合橋710開(kāi)關(guān)，自投完成。當(dāng)10 kVⅡ段母線失壓時(shí)，動(dòng)作邏輯同上。

1.2 主變和10 kV母聯(lián)自投

兩變運(yùn)行，10 kV母聯(lián)110熱備用時(shí)，投入10 kV母聯(lián)備自投。裝置型號(hào)為南瑞RCS-9652Ⅱ微機(jī)型。

1.2.1 充電條件

Ⅰ段、Ⅱ段母線均有壓，無(wú)外部閉鎖開(kāi)入，110開(kāi)關(guān)跳位，101開(kāi)關(guān)和102開(kāi)關(guān)合位且處于合后。

1.2.2 動(dòng)作過(guò)程

當(dāng)10 kVⅠ段母線失壓，10 kVⅡ段母線有壓，1號(hào)主變101開(kāi)關(guān)無(wú)流時(shí)，并且1號(hào)主變后備保護(hù)未動(dòng)作，自投啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)4.5 s延時(shí)，跳開(kāi)1號(hào)主變101開(kāi)關(guān)。確認(rèn)101開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，延時(shí)0 s合10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)。當(dāng)10 kVⅡ段母線失壓時(shí)，動(dòng)作邏輯同上。

1.3 說(shuō)明

當(dāng)110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投和10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)自投同時(shí)投運(yùn)時(shí)，110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)自投動(dòng)作時(shí)限低一個(gè)級(jí)差。

2 故障分析

核對(duì)裝置定值整定無(wú)誤后，10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)自投裝置動(dòng)作正確，110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投裝置未正確動(dòng)作。裝置事件記錄如下：

許繼NSP-40B微機(jī)型裝置：2013-10-18T18：51：14.322，備自投啟動(dòng)；2013-10-18T18：51：15.504，備自投啟動(dòng)返回；2013-10-18T18：51：15.578，備自投啟動(dòng)；2013-10-18T18：51：18.920，備自投啟動(dòng)返回；2013-10-18T18：51：18.924，710開(kāi)關(guān)接入異常；2013-10-18T18：51：37.506，備自投放電。

南瑞RCS-9652Ⅱ：2013-10-18T18：51：14.318，備自投啟動(dòng)；2013-10-18T18：51：18.833，備自投動(dòng)作；2013-10-18T 18：51：18.887，101開(kāi)關(guān)跳開(kāi)；2013-10-18T18：51：18.908，110開(kāi)關(guān)合上。

檢修人員在校驗(yàn)110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投許繼NSP-40B微機(jī)型裝置時(shí)，使用“博電”系列PW31E型繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置，采用“狀態(tài)序列”方式模擬輸入備自投裝置動(dòng)作時(shí)的二次電氣量。校驗(yàn)結(jié)果如下：①模擬110 kV進(jìn)線故障跳閘，對(duì)側(cè)線路保護(hù)不重合閘，則該裝置正確動(dòng)作并出口。②模擬110 kV進(jìn)線故障跳閘，進(jìn)線開(kāi)關(guān)重合閘，1.1 s后，在10 kVⅡ段PT輸入0.1 s，瞬間恢復(fù)電壓，幅值大于備自投無(wú)壓定值Udz。裝置啟動(dòng)延時(shí)4.7 s后動(dòng)作，初步判斷為裝置邏輯因恢復(fù)電壓導(dǎo)致延時(shí)中斷。這時(shí)，當(dāng)電壓再次消失時(shí)，可重新計(jì)時(shí)。改變不同定值多次試驗(yàn)后驗(yàn)證了這一判斷。③重復(fù)上述模擬試驗(yàn)，加長(zhǎng)時(shí)限瞬間恢復(fù)電壓，模擬重合閘成功，備自投裝置在10 kVⅡ段PT電壓恢復(fù)后動(dòng)作返回，邏輯正確。

校驗(yàn)10 kV主變和母聯(lián)備自投南瑞RCS-9652Ⅱ微機(jī)型裝置，結(jié)果與上述3種模擬情況相同。從試驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，所有動(dòng)作邏輯和出口均正確。在模擬第二種情況時(shí)，南瑞RCS-9652Ⅱ微機(jī)型裝置延時(shí)不中斷，動(dòng)作正確。

3 檢修結(jié)論

由相關(guān)分析和試驗(yàn)論證結(jié)果可知，導(dǎo)致2套備自投裝置間配合出錯(cuò)的主要原因是，當(dāng)110 kV進(jìn)線和橋自投所采用的許繼NSP-40B微機(jī)型裝置啟動(dòng)延時(shí)后，沒(méi)有設(shè)置相關(guān)程序判斷瞬間出現(xiàn)的幅值高于無(wú)壓定值的恢復(fù)電壓，導(dǎo)致延時(shí)中斷并在電壓瞬間消失后重新計(jì)時(shí)，實(shí)際動(dòng)作時(shí)限變?yōu)檎〞r(shí)限+進(jìn)線重合閘時(shí)間定值+進(jìn)線重合閘后加速時(shí)限。而10 kV母聯(lián)備自投采用的南瑞RCS-9652Ⅱ微機(jī)型裝置則在瞬間恢復(fù)電壓出現(xiàn)后不會(huì)中斷延時(shí)，使得110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投動(dòng)作實(shí)際時(shí)限比10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)自投動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)級(jí)差，進(jìn)而出現(xiàn)了備自投動(dòng)作不正確的情況。

裝置利用“檢進(jìn)線電壓投”功能采集兩路進(jìn)線線路的壓變B相電壓作相應(yīng)判定。由整定規(guī)則可知，110 kV進(jìn)線和橋自投不判進(jìn)線有壓，所以，現(xiàn)場(chǎng)裝置未接入，并且將此功能控制字至“0”，即許繼NSP-40B型裝置的延時(shí)中斷現(xiàn)象與“檢進(jìn)線電壓投”功能設(shè)定無(wú)關(guān)。

4 措施和建議

由分析結(jié)果可知，為了使該站110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投與10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)自投正確配合，修改10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)備自投動(dòng)作時(shí)限，由4.5 s改為6.2 s，大于110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投實(shí)際動(dòng)作時(shí)限，滿(mǎn)足了“110 kV母聯(lián)710開(kāi)關(guān)自投動(dòng)作時(shí)限比10 kV母聯(lián)110開(kāi)關(guān)自投動(dòng)作時(shí)限低一個(gè)級(jí)差”的整定規(guī)則。

針對(duì)此問(wèn)題，校驗(yàn)、排查所有其他在役備自投裝置發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)園深瑞繼保自動(dòng)化有限公司的ⅠSA-358G備自投裝置也存在這個(gè)問(wèn)題，即裝置啟動(dòng)延時(shí)受重合閘恢復(fù)電壓的影響會(huì)重新計(jì)時(shí)。鑒于此，建議廠家升級(jí)裝置軟件。

新建或技改變電站備自投設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮許繼NSP-40B和深瑞ⅠSA-358G備自投裝置中存在的問(wèn)題，并在定值整定過(guò)程中考慮這方面的因素。

在今后校驗(yàn)備自投裝置的工作中，建議增加模擬進(jìn)線開(kāi)關(guān)重合閘出現(xiàn)較高瞬間恢復(fù)電壓的情況，以驗(yàn)證裝置的延時(shí)邏輯是否正確。如果有條件，例如某站2套備自投裝置使用了不同廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的產(chǎn)品，則建議進(jìn)行裝置間的整體動(dòng)作配合試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]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.

作者簡(jiǎn)介：孫濤（1990—），男，江蘇連云港人，助理工程師，主要從事電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)檢修工作。

〔編輯：白潔〕