变电站备自投动作条件分析及改进

金鑫锋

摘 要：备自投即备用电源自动投切装置，是变电站保护的重要组成部分，当变电站双电源线单条出现故障，或双母线单条出现失电的情况下，装置自动合闸母分开关，为母线提供备用电源，防止长时间失电，保证用户供电。在现今越来越重视供电可靠性的形势下，备自投的作用将越来越重要。以浙江富阳供电公司为背景，备自投的动作逻辑发展经历了几个过程，判定条件不断改进，但仍存在着隐患，文章通过对比几种备自投动作条件，对实际案例加以分析，来阐述备自投动作条件的设定应该因地制宜，千万不可千篇一律，否则，备自投将形同虚设，特别是很多供电单位采取了统一的标准，有时起到的效果却适得其反。

关键词：备自投；动作条件；整定；可靠性；灵敏度

1 备自投的几种常见动作条件

备自投的动作条件一般都是通过检无压无流的方式来实现，这是一种最常见也是应用最广的方式，各大备自投生产厂家说明书中采用的基本都是这种方式。而本单位却根据不同的接线方式，电压等级采用了两种方式。

1.1 检无压无流方式

在内桥接线方式下（参考图2），一般采用的都是这种方式。即通过判别进线1和进线2的电流及母线Ⅰ和母线Ⅱ的电压来判定备自投是否动作。该方式的优点是动作可靠性高，缺点是判定条件较为复杂，当某变电站接线方式较为复杂时，就有可能出现拒动情况，灵敏度相对较低，且分为备进线及备母分多种方式。

1.2 检开关位置方式

在单母分段接线方式下（参考图2），采用的是检开关位置的方式，即通过判别3DL和4DL的开关位置直接判定备自投是否动作。该方式的优点是逻辑简单直接，灵敏度高，但是容易发生误动，可靠性相对较低。

1.3 备自投闭锁

备自投都具有闭锁功能，常见的闭锁条件一般有：（1）动作一次闭锁。（2）开关位置不对应闭锁。（3）外部保护动作闭锁。（4）本身备自投退出闭锁。闭锁条件选择不当也容易引起备自投的拒动，扩大停电范围，影响供电可靠性。

2 几起案例分析及改进措施

随着继电保护的发展，备自投装置的厂家越来越多，备自投装置动作的可靠性越来越高，对装置动作逻辑的设定也越来越多元化，可以满足不同用户的需求。因此，备自投的正确动作与否，已经不再主要取决于装置的可靠性，而是取决于装置整定正确与否，而当前普遍使用的动作条件，有时并不能满足一些特殊情况下的需求，若照抄照搬就会产生隐患，因此，通过具体的案例分析来说明动作条件的优缺点就能清楚的看到一些平常容易忽视的问题。

2.1 闭锁条件设置不当，备自投拒动

某110kV变电站为内桥接线方式，任意主变保护动作均闭锁备自投。但是在不同的运行方式下，如果不区别对待，则将使得闭锁范围“人为”扩大了。分析如下：

在备母分情况下（参考图2，1DL和2DL合位，3DL分位），主变保护动作，则在主变保护范围内有故障，此时若备自投动作合母分开关，则必将再次对故障点输送故障电流，若主变内部故障则将使故障主变再次承受巨大的短路电流冲击，引起二次伤害。因此，此时闭锁备自投是正确且必要的。

但是，在备进线的情况下（参考图2，2DL和3DL合位，1DL分位），主变保护动作，跳开2DL开关和3DL开关，此时备自投动作合上1DL开关，并不会对故障点再次输送故障电流，且能保证对非故障主变低压母线的送电，完全没必要闭锁备自投。因此，单一的设置主变保护闭锁备自投是不合时宜的。

改进措施：加入运行方式判据，根据不同的运行方式智能判别是否闭锁备自投，近年来新出的备自投装置一般均能通过控制字实现這个功能。因此一定要转变观念，摈除主变保护动作必然闭锁备自投的陈旧观念，就能大大提高供电可靠性。

2.2 新上变电站负荷的特殊性，引起备自投误动

如图1，某新上220kV变电站35kV侧接线图，某日，因35kVⅠ段母线压变高压熔丝熔断，需更换高压熔丝。因该新上变电所35kV线路只有一条荷永3619线，为用户专线，保护配置为过流保护。调度直接发令将35kVⅠ段母线压变该检修并更换熔丝，在操作过程中，当拉开35kVⅠ段母线压变二次电压空开时，35kV母分备自投动作，跳开1DL，合上3DL。分析发现，因荷永3619线客户变当日负荷极低，二次电流接近零，已经达到备自投无流判据要求，当拉开压变二次电压空开时，无压判据亦符合，故备自投正确动作合上了3DL，造成了35kVⅠ段母线失压，虽未引起严重的事故和后果，但确是一起典型的误动作事故。由此可见，因变电站负荷的特殊性，有时常规的采用检无压无流的整定方式，并不能满足要求，在特定的环境下，若不考虑周全，甚至造成严重后果。

改进措施：可将上述检无压无流方式和检开关位置方式配合整定，在检无压无流方式的基础上增加开关位置判据，即只有同时满足35kVⅠ段母线无压，1DL无流且1DL开关分位三个条件下备自投才能动作，如此就能避免因母线负荷过低引起的误动作事故。

2.3 变电站低压侧有小电源接线，引起备自投拒动

图2 某35kV变电站主接线图

某35kV变电站主接线图如图2所示。某日，进线1线路故障引起上级变电站进线1开关跳闸，但是该变电站35kV母分备自投却未动作，造成35kVⅠ段母线长时间失压。分析发现，因该变电站10kV线路下挂有小水电，而平时变电站负荷本身比较小，故小水电系统未装设解列装置。当时几天雨水刚好较充足，水电站出力较大，能满足线路供电要求。当进线1失压时，小水电负荷倒送至变电站高压侧，使35kVⅠ段母线有残压，该电压大于备自投动作整定值，未达到动作要求，故而35kV备自投未能及时正确动作。

改进措施：更改备自投无压判据定值。根据水电站出力情况，相应提高无压整定值。做相应试验后备自投正确动作。

3 结束语

通过以上的实例分析研究不难发现，备自投的动作条件的设定并非一成不变的，有时盲从说明书就会造成拒动和误动的后果。因此，对于从事实际运行检修工作而言，必须因地制宜，全面细致的考虑变电站的特殊性，接线的复杂性，从中发现并解决问题。希望通过文章的阐述能引起相关部门的重视，及时对有隐患的变电站备自投加以改进，保证装置的正确动作，提高供电可靠性，避免发生因整定原因造成装置性事故。

参考文献

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[2]古卫婷，刘晓波，古卫涛.变电站备自投装置存在问题及改进措施[J].继电器，2007（10）.

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