一起备自投异常动作事件的分析与改进

广东电网有限责任公司江门供电局 周 锟

一起备自投异常动作事件的分析与改进

广东电网有限责任公司江门供电局 周 锟

对一起备自投异常动作事件进行了分析，详细说明其处理过程，深入分析该事件暴露出的一些问题，并对运行方式与备自投的配合提出了建议。

备自投；TWJ异常；运行方式

0 引言

备用电源自投装置（备自投）是电力系统中为了提高供电可靠性而装设的自动装置，对提高多电源供电负荷的供电可靠性、保证连续供电有重要作用。当工作电源因故障或其它原因断开后，能自动、迅速地将备用电源投入工作，避免用户停电及负荷损失。是电力系统安全稳定运行的重要防线。

按照备自投对象划分，一般包括母联（分段）备自投、线路备自投和主变备自投。

1 事件简介

某110kV变电站110kV和10kV主接线方式均为单母线分段接线。110kV侧进线两回，主变两台。正常运行方式为110kV和10kV分列运行，110kV两回进线各带一台主变及一段10kV母线负荷，110kV和10kV母联开关在热备用。正常情况下110kV和10kV备自投均满足母联备自投的充电条件。110kV部分主接线图如图1所示。

图1 某站110kV部分主接线图

某日，110kV侧1#进线线路遭雷击跳闸，重合闸动作，因线路故障重合不成功，造成110kV1M及10kV1M母线失压。随后站内110kV和10kV备自投均动作，合上相应的母联开关，恢复了对失压母线的供电。

2 备自投动作过程

现场收集相关线路保护装置、备自投、监控系统的事件记录，保护及备自投主要动作过程如表1、表2所示。

可以看到，110kV线路故障重合闸不成功后，相应母线失压后，110kV和10kV备自投均动作，但动作过程却有不同，110kV备自投合上母联开关的时间明显大于定值整定时间。

3 备自投动作行为分析

该站110kV及10kV备自投型号相同，动作逻辑条件一致。对应本次备自投动作时“桥备自投方式2”动作逻辑：

当桥备自投充电完成后，Ⅰ母无压、Ⅱ母有压、进线电流I1无流条件皆满足时，桥备自投方式2启动，经一跳闸延时TU1F发跳断路器1DL命令和“桥备投跳主电源开关动作”报文，……跳断路器1DL命令经200毫秒延时撤销。若断路器1DL在发跳断路器1DL命令5s内未跳开，则发“1DL开关拒跳”及“桥备投失败”告警；在确认断路器1DL跳开，……经一合闸延时TU2F发合断路器3DL的命令和“桥备投合桥开关动作”报文，合断路器3DL命令经200毫秒延时撤销。若断路器3DL在发合3DL命令5s内未合上，则发“3DL开关拒合”及“桥备投失败”告警；若确认断路器3DL合上，则发“桥备投成功”报文。

表1 110kV备自投主要动作时序（按SOE时间）

表2 10kV备自投主要动作时序（按SOE时间）

该站110kV备自投整定跳闸延时TU1F为6秒，合闸延时TU2F为0.1秒；10kV备自投整定跳闸延时TU1F为6.5秒，合闸延时TU2F为0.1秒。

3.1 110kV备自投动作分析

110kV 1M失压后备自投启动，经6S后发出跳闸令，4262ms后才发出合母联命令。

原因分析：备投跳主供电源后需确认开关跳开（等待开关位置返回），按规范需接入开关辅助接点，而现场接入的是保护TWJ接点（该接点在回路中串接有开关弹簧未储能接点，返回时需要等待储能复归），导致跳主供电源后4秒多才发出合闸令。而正常时间应为0.1s+开关变位时间，一般应小于200ms。

3.2 10kV备自投动作分析

10kV 2M失压后备自投启动，经6.5S后发出跳闸令，248ms后发出合母联命令。

原因分析：10kV备自投现场接入的同样是保护TWJ接点，但10kV主变开关没有重合过程，TWJ返回较快。

3.3 备自投接入保护TWJ时影响

10kV备自投接入保护TWJ时，跳主供电源（主变变低）后，因为主变变低开关没有重合过程，不受储能接点影响，TWJ直接变位，满足开关拒动的判别时间（小于5秒），一般不会影响备自投位置判别，备自投可以正常动作。

图2 动作逻辑时序图（计及储能接点影响下）

110kV备自投接入保护TWJ时，分以下几种情况：

①若线路开关重合成功，备自投不动作。

②上级故障导致本站母线失压（本站开关不动作），备自投再跳主供电源，无重合过程，TWJ不受储能接点影响，备自投可以正常动作。

③若线路开关重合不成功，母线失压，备自投启动。动作过程如下图2所示。开关重合闸至重合不成功母线失压时间（备投启动）设为T1，备投启动至跳主供电源时间设为T2，发跳闸令至判拒动时间设为T3，储能接点变位时间设为Tcn，若Tcn＜T1+T2+T3，即在备投判开关拒动之前检测到跳位，则备投可以正常进行后续动作逻辑，但这个过程母线失压时间会增加（少于T3时间）；若Tcn＞T1+T2+T3，备投会判开关拒动，报备投失败；时间临界时备投可能失败。若储能回路问题导致接点不能返回，也会造成备投失败。

相应的动作逻辑时序图如图2所示。

4 结语

备自投的回路接入应按照规范要求，特别注意开关位置必须直接取自机构辅助触点，不得从保护装置TWJ引出，防止开关储能接点返回时间长引起备自投拒动。在回路未完善之前，可采取以下措施：（1）临时延长判开关拒动时限，与开关储能接点返回时间配合；（2）在10kV备自投可保障10kV母线供电的前提下，可临时退出110kV备自投。

随着电网可靠性要求的提高，备自投与其它保护、自动装置的配合将更为复杂，需要从实际出发，分析备自投动作产生的各种影响，找出合理的解决方案，确保备自投正确动作。

[1]国家电力调度通信中心．国家电网公司继电保护培训教材[M]．中国电力出版社,2009．

[2]广东电网有限责任公司．广东电网有限责任公司安全自动装置管理细则[Z]．2014．

[3]NSR641RF进线/桥备自投保护测控装置技术使用说明书[Z]．国电南瑞科技有限公司．

[4]黄常抒,胡云花．备自投装置接线中的问题及应对措施[J]．电力自动化设备,2009(4)．

[5]尹中华．系统分裂运行时备自投误投隐患分析及对策研究[J]．中国电力教育,2011(33)．

周锟（1982－），男，工程师，硕士，从事继电保护运行管理工作。