浅谈分段备自投装置在配网自动化工程中开关站的应用

随着电网的不断发展，配电网络越来越复杂，人工手动操作、电话联系方式、无保护运行等等配电网现状已经无法适应现在的配电网络。为了配电网的安全、稳定、可靠的运行，配电网自动化建设势在必行。

一、开关站的接线形式

“互”字典型接线。典型接线方式主要是以“互”字形接线，由两座变电站分别出一条10k V配出线到两座开关站，开关站之间通过两座联络线进行互相代送为例，（见图）。

正常运行时，#1开关站及#2开关站的分段开关断开，#1开关站的Ⅰ段母线、#2开关站的Ⅰ段母线由线路Ⅰ、线路Ⅱ供电；#1开关站的Ⅱ段母线、#2开关站的Ⅱ段母线由线路Ⅳ、线路Ⅲ供电。

目前线路保护使用情况：受保护配合级数限制，上述接线中启用的线路保护（每个开关站以2条出线为例）有：线路Ⅰ的保护1、线路Ⅲ的保护3、线路Ⅴ的保护5、线路Ⅵ的保护6、线路Ⅶ的保护7、线路Ⅷ的保护8。

停用的保护有：线路Ⅰ的保护1（受电侧）、线路Ⅲ的保护3（受电侧）、线路Ⅱ的保护2及2（受电侧）、线路Ⅳ的保护4及4（受电侧）。

分段开关无保护。

二、分段备自投装置动作方式要求

分段备自投应该动作的情况

1.#1开关站分段备自投

方式1：线路Ⅰ的K1点故障时，对应母线失压、进线无流，经过延时由分段备自投动作，跳故障线路进线开关，合5号分段开关。

方式2：线路Ⅲ的K3或线路Ⅳ的K4点故障时，对应母线失压、进线无流，经过延时由分段备自投动作，跳故障线路进线开关，合5号分段开关。

2.#2开关站分段备自投

方式1：线路Ⅲ的K3点故障时，对应母线失压、进线无流，经过延时由分段备自投动作，跳故障线路进线开关，合6号分段开关。

方式2：线路Ⅰ的K1或线路Ⅱ的K2点故障时，对应母线失压、进线无流，经过延时由分段备自投动作，跳故障线路进线开关，合6号分段开关。

三、分段备自投启用时的故障类型

1.开关站联络线故障（以图为例）

当联络线发生故障，以线路Ⅱ的k2点为例，应由1号开关跳闸切除故障（开关站联络线两侧不设保护），造成1号开关进线无流、Ⅰ段母线无压，分段备自投动作跳开1号开关、合5号开关。在该动作逻辑执行完毕后，如果k2点发生的是永久性故障，那么#2变电站3号开关侧保护将感应故障电流，跳闸后扩大了停电范围。

2.开关站出线故障

当出线发生故障，以线路Ⅴ号的k3点为例，如果本线路开关拒动，将导致上级线路3号开关跳闸，此时#1开关站Ⅱ段母线无压，4号开关进线无流，分段备自投动作，合5号开关，1号开关保护感应到故障电流，跳闸后扩大了停电范围。

3.开关站母线故障

当母线发生故障时，以#2开关站Ⅱ段母线的k4点为例，3号开关动作，#2开关站Ⅱ段母线无压，3号开关进线无流，分段备自投动作，合6号开关，1号开关保护感应到故障电流，跳闸后扩大了停电范围。

四、解决方法

通过增加进线开关闭锁分段备自投功能，避免停电范围的扩大（以图电网构架为例）

1.涉及启用的保护

#1开关站1号、4号进线开关保护；

#2开关站2号、3号进线开关保护。

2.涉及改造的回路

上述进线保护分别向各自的分段备自投开出一对闭锁接点，两对接点在备自投屏做并联开入。

3.优点及不足之处

其优点：在开关站联络线、出线、母线发生故障时，上述进线保护保护跳闸正常停用，只向分段备自投开出闭锁接点，分段备自投在检查到闭锁接点开入后中止动作逻辑，防止分段开关闭合造成停电范围的扩大。

不足之处：

在开关站联络线、母线、出线发生故障的时候，分段备自投不启用，损失对应母线负荷；

闭锁接点属于0秒启动，当供电负荷包含自启动系数较大的电动机时（自启动电流过大），进线保护可能会频繁向分段备自投开出闭锁接点。

当闭锁接点开出失效时，如果此时开关站联络线、母线、出线发生故障，会造成停电范围的扩大。

增加了开关站进线开关保护的整定、调试工作量。

五、结语

为保证电网安全稳定运行，现提出整改计划：设计院对上述几个开关站的分段备自投装置重新出图；保护自动化更改分段备自投装置定值。通过整改，该备自投装置已经在海东、山南、绿洲、丹抚开关站得到应用，目前运行状况良好。

参考文献：

[1]李瓊 康灵芳，微机备自投装置试验探讨，《甘肃科技纵横》2009年第03期.

[2]苏胜锋，浅谈备用电源备自投的原理和应用原则，《科技资讯》2009年第22期.

[3]武魏鹏，关于备自投的设计与调试方法举例，《中小企业管理与科技（上旬刊）》2012年第11期.

[4]GB/T 14285-2006.继电保护和安全自动装置技术规范.

作者简介：杨学林 （1972-5-12），男 ，汉，辽宁省大连瓦房店市，本科，工程师，继电保护二次系统调试。endprint