淺談分段備自投裝置在配網(wǎng)自動化工程中開關(guān)站的應(yīng)用

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，人工手動操作、電話聯(lián)系方式、無保護運行等等配電網(wǎng)現(xiàn)狀已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在的配電網(wǎng)絡(luò)。為了配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠的運行，配電網(wǎng)自動化建設(shè)勢在必行。

一、開關(guān)站的接線形式

“互”字典型接線。典型接線方式主要是以“互”字形接線，由兩座變電站分別出一條10k V配出線到兩座開關(guān)站，開關(guān)站之間通過兩座聯(lián)絡(luò)線進行互相代送為例，（見圖）。

正常運行時，#1開關(guān)站及#2開關(guān)站的分段開關(guān)斷開，#1開關(guān)站的Ⅰ段母線、#2開關(guān)站的Ⅰ段母線由線路Ⅰ、線路Ⅱ供電；#1開關(guān)站的Ⅱ段母線、#2開關(guān)站的Ⅱ段母線由線路Ⅳ、線路Ⅲ供電。

目前線路保護使用情況：受保護配合級數(shù)限制，上述接線中啟用的線路保護（每個開關(guān)站以2條出線為例）有：線路Ⅰ的保護1、線路Ⅲ的保護3、線路Ⅴ的保護5、線路Ⅵ的保護6、線路Ⅶ的保護7、線路Ⅷ的保護8。

停用的保護有：線路Ⅰ的保護1（受電側(cè)）、線路Ⅲ的保護3（受電側(cè)）、線路Ⅱ的保護2及2（受電側(cè)）、線路Ⅳ的保護4及4（受電側(cè)）。

分段開關(guān)無保護。

二、分段備自投裝置動作方式要求

分段備自投應(yīng)該動作的情況

1.#1開關(guān)站分段備自投

方式1：線路Ⅰ的K1點故障時，對應(yīng)母線失壓、進線無流，經(jīng)過延時由分段備自投動作，跳故障線路進線開關(guān)，合5號分段開關(guān)。

方式2：線路Ⅲ的K3或線路Ⅳ的K4點故障時，對應(yīng)母線失壓、進線無流，經(jīng)過延時由分段備自投動作，跳故障線路進線開關(guān)，合5號分段開關(guān)。

2.#2開關(guān)站分段備自投

方式1：線路Ⅲ的K3點故障時，對應(yīng)母線失壓、進線無流，經(jīng)過延時由分段備自投動作，跳故障線路進線開關(guān)，合6號分段開關(guān)。

方式2：線路Ⅰ的K1或線路Ⅱ的K2點故障時，對應(yīng)母線失壓、進線無流，經(jīng)過延時由分段備自投動作，跳故障線路進線開關(guān)，合6號分段開關(guān)。

三、分段備自投啟用時的故障類型

1.開關(guān)站聯(lián)絡(luò)線故障（以圖為例）

當聯(lián)絡(luò)線發(fā)生故障，以線路Ⅱ的k2點為例，應(yīng)由1號開關(guān)跳閘切除故障（開關(guān)站聯(lián)絡(luò)線兩側(cè)不設(shè)保護），造成1號開關(guān)進線無流、Ⅰ段母線無壓，分段備自投動作跳開1號開關(guān)、合5號開關(guān)。在該動作邏輯執(zhí)行完畢后，如果k2點發(fā)生的是永久性故障，那么#2變電站3號開關(guān)側(cè)保護將感應(yīng)故障電流，跳閘后擴大了停電范圍。

2.開關(guān)站出線故障

當出線發(fā)生故障，以線路Ⅴ號的k3點為例，如果本線路開關(guān)拒動，將導(dǎo)致上級線路3號開關(guān)跳閘，此時#1開關(guān)站Ⅱ段母線無壓，4號開關(guān)進線無流，分段備自投動作，合5號開關(guān)，1號開關(guān)保護感應(yīng)到故障電流，跳閘后擴大了停電范圍。

3.開關(guān)站母線故障

當母線發(fā)生故障時，以#2開關(guān)站Ⅱ段母線的k4點為例，3號開關(guān)動作，#2開關(guān)站Ⅱ段母線無壓，3號開關(guān)進線無流，分段備自投動作，合6號開關(guān)，1號開關(guān)保護感應(yīng)到故障電流，跳閘后擴大了停電范圍。

四、解決方法

通過增加進線開關(guān)閉鎖分段備自投功能，避免停電范圍的擴大（以圖電網(wǎng)構(gòu)架為例）

1.涉及啟用的保護

#1開關(guān)站1號、4號進線開關(guān)保護；

#2開關(guān)站2號、3號進線開關(guān)保護。

2.涉及改造的回路

上述進線保護分別向各自的分段備自投開出一對閉鎖接點，兩對接點在備自投屏做并聯(lián)開入。

3.優(yōu)點及不足之處

其優(yōu)點：在開關(guān)站聯(lián)絡(luò)線、出線、母線發(fā)生故障時，上述進線保護保護跳閘正常停用，只向分段備自投開出閉鎖接點，分段備自投在檢查到閉鎖接點開入后中止動作邏輯，防止分段開關(guān)閉合造成停電范圍的擴大。

不足之處：

在開關(guān)站聯(lián)絡(luò)線、母線、出線發(fā)生故障的時候，分段備自投不啟用，損失對應(yīng)母線負荷；

閉鎖接點屬于0秒啟動，當供電負荷包含自啟動系數(shù)較大的電動機時（自啟動電流過大），進線保護可能會頻繁向分段備自投開出閉鎖接點。

當閉鎖接點開出失效時，如果此時開關(guān)站聯(lián)絡(luò)線、母線、出線發(fā)生故障，會造成停電范圍的擴大。

增加了開關(guān)站進線開關(guān)保護的整定、調(diào)試工作量。

五、結(jié)語

為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，現(xiàn)提出整改計劃：設(shè)計院對上述幾個開關(guān)站的分段備自投裝置重新出圖；保護自動化更改分段備自投裝置定值。通過整改，該備自投裝置已經(jīng)在海東、山南、綠洲、丹撫開關(guān)站得到應(yīng)用，目前運行狀況良好。

參考文獻：

[1]李瓊 康靈芳，微機備自投裝置試驗探討，《甘肅科技縱橫》2009年第03期.

[2]蘇勝鋒，淺談備用電源備自投的原理和應(yīng)用原則，《科技資訊》2009年第22期.

[3]武魏鵬，關(guān)于備自投的設(shè)計與調(diào)試方法舉例，《中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）》2012年第11期.

[4]GB/T 14285-2006.繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)范.

作者簡介：楊學(xué)林 （1972-5-12），男 ，漢，遼寧省大連瓦房店市，本科，工程師，繼電保護二次系統(tǒng)調(diào)試。endprint