35kV分段备自投误动作事件分析

游先亮

摘 要：35kV分段备自投广泛应用于电网中以提高供电可靠性，本文结合变电站运行方式针对PT失压和母线无流同时发生导致备自投装置误动作，分析了备自投误动作的原因，并提出了有效防范措施，进而提高备自投装置的正确动作率保证供电可靠性，对实际运行具有重要意义。

关键词：备自投；PT失压；动作条件；误动作

进入“十三五”，随着用电客户对供电可靠性的要求不断提高以及特高压电网规模的不断扩大，电网结构多采用环形电网[1，2]。虽然环型电网能够提高电力系统的安全稳定运行，但是环型电网故障时产生的巨大短路电流会给继电保护的整定、一次设备的选择带来了极大的困难，所以通常对于35 kV及以下电压等级的系统，多采用环网结构开环运行的方式，同时采用备用电源自动投入装置（以下简称备自投）来提高系统的供电可靠性。如果没有充分分析备自投工作原理或者动作判据，没有根据其动作逻辑调整好系统运行方式就可能会导致备自投的不正确动作[3]，从而对电网的安全稳定运行造成不良的影响。本文根据备自投动作原理，分析了A变电站35kVⅡ母在低负荷的情况下同时发生35kVⅡ母PT二次空开自由脱扣造成35kV分段备自投不正确动作。本文分析了此次备自投装置误动作的原因，并提出相应的技术解决措施。

1 分段备自投装置原理介绍

分段备自投大多采用两台主变各带一段母线运行，正常运行时分段开关处于热备用如图1。当其中一段母线失压后，分段备自投动作，分段开关运行转带失压母线负荷，两段母线互为备用。

充电条件：1、Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压（三相电压均大于有压定值）；2、1DL、2DL在合位，3DL在分位。满足以上条件，经装置参数整定菜单中的备自投充电时间后充电完成。

放电条件： 1、 3DL在合位；2、Ⅰ、Ⅱ母均不满足有压条件（三相电压均小于有压定值），延时15s；3、有外部闭锁信号；4、手跳 1DL 或 2DL（即 KKJ 闭锁备投开入为 0）；（本条件可由用户退出，即“手不闭锁备自投”控制字整为1）5、装置发出跳进线开关命令后，若一定时间内（由装置整定-装置参数菜单中“开拒跳放电延时”整定）相应开关未变位；6、控制回路断线，合闸压力降低开入为1，1DL，2DL或3DL的TWJ异常；7、远方退出备自投（软压板“备自投总投退”为0）

动作过程：当备自投装置充电完成后，Ⅰ母（Ⅱ母）无压（三相电压均小于无压定值）、I1（I2）无流，Ⅱ母（Ⅰ母）有压 则起动，经T1延时后跳开1DL（2DL），确认1DL（2DL）跳开后且Ⅰ母（三相电压均小于无压合闸定值），经T2（200ms）短延时合3DL完成动作过程。

2 事件经过及处理过程

2.1 事故前变电站运行方式

35kV分段备自投误动作事件发生前，A变电站运行方式：1、2号主变中压侧501、502开关运行，35kV分段530开关热备用，35kV出线514、515开关运行，待用间隔513、516开关冷备用。

2.2 事故发生经过及处理

事故发生经过2016年12月07日19时45分06秒，监控后台机发A变电站35kV分段备自投动作，502开关跳闸、530开关合闸，备自投放电信号。运维人员到现场检查2号主变保护屏无502开关保护跳闸信号，35kV分段备自投装置备自投动作信号灯亮，充电指示CD=0但同时备自投装置发35kVⅡ母电压异常告警信息。现场检查2号主变35kV测控屏、保护屏35kVⅡ母电压正常。再次检查发现35kV分段备自投装置35kVⅡ母电压空开发生自由脱扣现象。

处理方式按照调度指令停用35kV分段备自投，将1号主变501开关由热备用转运行、35kV分段530开关转热备用，启用35kV分段备自投完成事故处理。

原因分析：按照备自投动作逻辑图可知A变电站备自误投动作的原因是：35kV分段备自投装置35kVⅡ母电压空开发生自由脱扣，开放备自投U2无压闭锁条件，同时由于35kVⅡ母所带35kV两泉线515线路轻载满足I2无流条件，开放I2无流闭锁条件，最终导致35kV分段备自投装置误动作。

3 技术防范措施

3.1 技术防范措施1—解决母线PT三相断线装置误动

1、检测电源线抽取电压（对于变电站中、低压侧的母联或桥开关备自投来说是相应高压侧母线电压同时变压器高压侧开关在合位）低于整定的电压作为启动条件，即：备自投在满足其他动作条件同时工作电源电压[2]低于整定的电压（电源低压定值），备自投才可以动作，该功能可投退。

2 、对于A变电站备自投装置35kVⅡ母电压空开自由脱扣问题：可将备自投装置母线电压采集空开由三相合一空开改为分相空开，只有三相空开都跳闸备自投装置才能确定母线已失压，否则其中一相空开发生自由脱扣或跳闸，备自投装置仍能采集到母线电压，此时备自投装置会发母线PT断线告警并自动闭锁备自投装置，不会出现备自投装置误动现象。

3.2 技术防范措施2—解决小负荷母线无流问题

导致本次A变电站35kV分段备自投误动作的另一原因是35kVⅡ母是小负荷母线[6，7]，如果母线带有一定的负荷，母线电流值I2将大于备自投装置无流定值，则备自投装置的无流闭锁条件不会开放，备自投装置不會误动作。因此出现此类运行方式时应与调度协调，调整运行系统运行方式防止出现小负荷母线的情况。

4 结束语

目前A变电站已按照本文方法改造备自投装置和调整运行方式，现场试验表明本文所提出的方法可行。电力系统中现有的各类型备自投装置，大多数都存在本文所述的问题，按照本文提出的措施逐步改造它们，将会大大提高备自投装置的可靠性，减少其不正确动作次数，提高电力系统供电可靠性，其经济效益、社会效益巨大，具有较大的应用范围和推广价值。

参考文献：

[1]李坚.电网运行及调度技术问答[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2]马力，宋庭会，库永恒.防止母线PT断线引起备自投不正确动作的研究与改进 [J]. 继电器，2002，26（l）：31- 33.

[3]叶婷. 一起备自投不正确动作的案例分析及改进[J].江苏电机工程，2016，35（l）：87-88

[4]RCS-9653系列B型备用电源自投部分技术和使用说明书[Z].南瑞继保

[5]NSR642RF-D01分段备自投装置技术及使用说明书[Z].国电南瑞

[6]金鑫锋.变电站备自投动作条件分析及改进[D].华北电力大学，2015

[7]杨琰冲，高研，张胜利.备自投装置的实际应用问题与解决方案[J].电工电气.2012，06：133-135