安自装置“ 旁代压板” 投退风险分析及防控措施

高柳明，王世祥

(深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000)

0 引言

110 kV 变电站旁代操作中涉及110 kV 备自投装置“ 旁代压板” 投退顺序的错误，其会对备自投跳闸逻辑、和电流逻辑及放电逻辑产生影响，下面分析总结安自装置旁代压板操作顺序，以保证在旁代操作过程中备自投逻辑的准确可靠动作。

1 概述

在审核某110 kV 变电站典型操作票时发现旁代操作涉及安自装置“ 旁代压板” 顺序问题，如在“ 110 kV 某Ⅰ线1331 开关由检修状态转为运行状态，110 kV 旁路1031 开关由代110 kV 某Ⅰ线1331 开关运行状态转为热备用状态” 操作票中，典型操作票按照“ 合上本线开关—断开旁路开关—退出110 kV 备自投旁代压板” 顺序操作；另外查询其他变电站涉及到安自装置旁代的典型操作票库，也发现退出安自装置对应元件的“ 旁代压板” 均不在合上本线开关之前，导致在旁代操作过程中存在安自装置误判、漏跳本线(或旁路)开关风险。下面将对投入旁代和撤销旁代两个过程旁代功能压板的投退时机进行分析。

2 旁代操作一般流程

安自装置包括安稳装置和备自投装置，二者在旁代过程中原理大致相同，备自投存在充放电逻辑，逻辑上相对会复杂些，下面以一个典型的备自投逻辑为例进行分析。

旁路代路的一次接线如图1 所示。在投入旁代时，为避免损失负荷，一般采用“ 先合再断” 的操作方式，即一次设备的操作顺序为：先合上旁路开关，再断开本线开关，此时备自投装置认定旁代过程结束[1]；在退出旁代时，同样为避免负荷损失，采用“ 先合后断” 的方式，一次设备操作顺序为：先合上本线开关，再断开旁路开关，此时备自投装置认定退旁代过程结束。

图1 旁路代路的一次接线

3 关键项目分析

备自投装置在旁代过程中有三个关键问题需要考虑。

1) 旁代过程中发生故障，本线开关和旁路开关需要同时被跳开。一旦漏跳，将造成故障点未隔离，备自投逻辑失败，导致故障范围扩大[2]。

2) 旁代过程中，本线开关和旁路开关会存在并列运行时间，安自装置需计算本线开关和旁路开关的和电流。备自投装置逻辑判断的重要依据之一是主供线路是否有流，当主供线路为轻载，即负荷电流较小，二次电压在存在问题如二次电压空开跳闸的情况下，将造成装置逻辑计算错误，严重时造成备自投装置的误动作。

3) 投入旁代过程中，需手动断开本线开关；退出旁代过程中，需手动断开旁路开关。一般情况下，手跳开关，会导致备自投装置放电，在装置逻辑重新满足充电条件后会再充电。备自投从放电到充电过程中，如果备自投装置不能有效识别旁路代路过程，将造成备自投装置在旁代过程中存在失效时间，备自投将拒动，造成负荷损失。

3.1 跳闸逻辑分析

旁代操作过程节点一般分为旁代过渡过程和撤消旁代过渡过程，旁代过渡过程涉及合上旁路开关和断开本线开关；撤消旁代过渡过程涉及合上本线开关和断开旁路开关，如表1 所示。

表1 旁代操作节点

投入线路的旁代压板后，即进入该线路的旁代过渡过程。若旁代过渡过程中发生故障需跳开该线路时，同时跳开该线路和旁路的开关，以达到隔离故障的目的。退出被旁代线路的旁代压板后，即进入对该线路的撤销旁代过渡过程[3-4]。若撤销旁代过渡过程中发生故障需跳开该线路时，则同时跳开该线路和旁路的开关。备自投装置跳闸对象如表2所示。

表2 跳闸对象

下面分析在旁代过程中“ 旁代压板” 投入时机对跳闸对象的影响。

1) 在表1 步骤①之前投入，备自投装置逻辑判断开始旁代操作，发生故障时跳本线开关+旁路开关，此时旁路开关在分闸位置，不发生扩大或减少跳闸范围情况。

2) 在表1 步骤①②之间投入，备自投装置逻辑判断在投入“ 旁代压板” 即进入投旁代操作，在投入“ 旁代压板” 前，旁路开关在合闸位置，系统发生故障会漏跳旁路开关，故障点不能及时隔离，造成跳闸范围的扩大。

3) 在表1 步骤②后投入“ 旁代压板” ，导致在步骤②前发生故障，备自投装置漏跳旁路开关，故障点不能及时隔离，造成跳闸范围的扩大。

4) 在表1 步骤③之前退出“ 旁代压板” ，装置逻辑判断开始撤消旁代操作，发生故障时跳本线开关+旁路开关，不发生扩大跳闸范围情况。

5) 在表1 步骤③④之间退出“ 旁代压板” ，备自投装置逻辑判断在退出“ 旁代压板” 后开始撤消旁代操作，在退出“ 旁代压板” 前，系统发生故障会漏跳本线开关，故障点不能及时隔离，造成跳闸范围的扩大。

6) 在表1 步骤④后退出“ 旁代压板” ，导致在步骤④前漏跳本线开关，仅发跳闸命令给旁路开关，故障点不能及时隔离，造成跳闸范围的扩大。

为避免备自投装置误跳闸风险，在旁代过渡过程时应在步骤①之前投入元件旁代压板，在旁代过渡过程中发生故障，跳闸命令会同时发送给本线开关和旁路开关，及时隔离故障，不会造成跳闸范围的扩大；在撤消旁代过渡过程，在步骤③之前退出元件旁代压板，跳闸命令会同时发送给本线开关和旁路开关，及时隔离故障，不会造成跳闸范围的扩大[5]。操作顺序如表3 所示。

表3 旁代压板操作顺序

3.2 和电流逻辑分析

在旁代过渡过程中，存在本线开关和旁路开关同时在合位运行情况，备自投装置在计算“ 本线电流” 时需计入本线开关CT 和旁路开关CT 的和电流；旁代过程结束后，计旁路开关CT 电流。在撤消旁代过渡过程，本线开关和旁路开关存在合位并列运行时间，备自投装置在计算“ 本线电流” 时需计入本线开关CT 和旁路开关CT 的和电流；退旁路结束后，本线开关退出运行，备自投装置在计算“ 本线电流” 时计旁路开关CT 电流。图2 备自投装置电流回路中，1～4TA 为线路开关CT，5TA为旁路开关CT，5 路电流回路单独向备自投装置输入电流，备自投装置通过功能压板和内部逻辑来计算各间隔电流。

图2 备自投装置电流回路

下面分析在旁代过程中“ 旁代压板” 投入时机对和电流的影响。

1) 在表1 步骤①之前投入，备自投装置逻辑判断开始旁代操作，“ 本线电流” 计和电流(本线开关CT+旁路开关CT)，合旁路开关前，旁路开关CT 电流为零，“ 本线电流” 在备自投装置反映正确。

2) 在表1 步骤①②之间投入，备自投装置逻辑判断在投入“ 旁代压板” 后开始投旁代操作，在投入“ 旁代压板” 前，“ 本线电流” 仅计算本线开关CT 电流，系统发生故障会漏计算旁路开关CT电流，增加装置判主供线路无流的风险，易造成备自投装置误动作。

3) 在表1 步骤②后投入“ 旁代压板” ，在步骤②前“ 本线电流” 漏计算旁路开关CT 电流，增加装置判主供线路无流的风险，易造成备自投装置误动作。

4) 在表1 步骤③之前退出“ 旁代压板” ，装置逻辑判断开始撤消旁代操作，计和电流(本线开关CT+旁路开关CT)，合旁路开关前，旁路开关CT电流为零，“ 本线电流” 反映正确。

5) 在表1 步骤③④之间退出“ 旁代压板” ，备自投装置逻辑判断在退出“ 旁代压板” 后开始撤消旁代操作，在退出“ 旁代压板” 前，装置“ 本线电流” 漏计算本线开关CT 电流，增加装置判主供线路无流的风险，易造成备自投装置误动作。

6) 在表1 步骤④后退出“ 旁代压板” ，在步骤④装置“ 本线电流” 漏计算本线开关CT 电流。

为避免元件电流计算错误导致备自投逻辑误判，在旁代过渡过程时应在步骤①之前投入旁代压板，“ 本线电流” 计算为本线开关CT 电流和旁路开关CT 电流之和，不存在漏计算旁路开关CT 电流风险；在撤消旁代过渡过程，在步骤③之前退出旁代压板，“ 本线电流” 计算为本线开关CT 电流和旁路开关CT 电流之和，不存在漏计算本线开关CT 电流风险。

3.3 放电逻辑分析

在备自投装置投入线路的旁代压板后，即进入该线路的旁代过渡过程。在这一过程中，备自投功能根据本线开关和旁路开关操作箱的合后位置继电器(KKJ)进行备自投逻辑判断[6]。

退出被旁代线路的旁代压板后，即进入对该线路的撤销旁代过渡过程。在这一过程中，备自投放电逻辑受本线开关操作箱KKJ 变位影响。备自装置在旁代期间，手分本线开关和旁路开关备自投装置不放电。但是在旁代过程之外，手分本线开关和旁路开关会导致备自投装置放电。如果在旁代过程中备自投装置放电，将形成备自投装置的“ 盲区” 时间，造成此时间段备自投装置的拒动。备自投合后位置对放电逻辑影响原则为。

1) 旁代压板投入后，被旁代单元间隔合后位置信号由1 →0 不应放电。

2) 旁代压板投入后，被旁代单元间隔合后位置信号由1 →0 不应放电。

3) 无旁代压板投入时，旁路间隔的合后位置信号由1 →0 不应放电。

下面分析在旁代过程中“ 旁代压板” 投入时机对备自投放电逻辑的影响。

1) 在表1 步骤①之前投入，备自投装置逻辑判断开始旁代操作,手合旁路开关和手跳本线开关，均不会造成备自投装置的放电。

2) 在表1 步骤①②之间投入，备自投装置逻辑判断在投入“ 旁代压板” 后开始投旁代操作，手合旁路开关不会造成备自投装置放电。

3) 在表1 步骤②之后投入，在投入相应元件旁代压板之前，手跳本线开关将造成备自投装置放电，备自投“ 盲区” 出现，此时发生故障将导致备自投拒动。

4) 在表1 步骤③之前退出“ 旁代压板” ，无本线断路器和旁路断路器的操作，对备自投充放电逻辑不存在影响。

5) 在表1 步骤③④之间退出“ 旁代压板” ，存在手合本线开关的操作，但对备自投充放电逻辑不存在影响。

6) 在表1 步骤④后退出“ 旁代压板” ，存在手跳旁路断路器操作，备自投“ 盲区” 出现，此时发生故障将导致备自投拒动。

为避免备自投放电，在旁代过渡过程时应在步骤②之前投入相应元件的旁代压板，保证在断开本线开关时，备自投逻辑不放电；在撤消旁代过渡过程，在步骤④之前退出压板，保证在断开旁路开关时，备自投逻辑不放电。

综合3.1、3.2、3.3 节，旁代过程中投旁代压板和退旁代压板顺序如表3 所示。

4 预防措施

操作人员应对安自装置的逻辑有清晰的认识，特别是对于备自投在旁代操作过程中的跳闸逻辑、和电流逻辑及放电逻辑的理解。

1) 对于跳闸逻辑，在旁代过程中，本线开关和旁路开关作为两个电源点同时向一条线路供电，一旦线路发生故障，需要跳开本线开关和旁路开关才能隔离故障点，否则将造成事故的扩大。

2) 对于和电流，在旁代过程中，“ 本线电流” 应计算本线开关CT 电流和旁路开关CT 电流，否则会造成漏计算电流，造成保护的误动作。

3) 对于放电逻辑，在旁代过程中，手分本线断路器和旁路断路器不会引起备自投逻辑放电。而漏投退元件旁代压板将造成备自投装置放电，从而形成盲区时间，造成备自投装置的拒动。

另外执行操作票时，要两人监护，严格遵守操作票操作流程，避免漏项和跳项操作。

5 结束语

以上分析了旁代过程中“ 旁代压板” 投退顺序对备自投关键逻辑的影响，重点关注备自投装置的跳闸对象以及其对电流逻辑和放电逻辑的影响，并对其危害进行拓展分析，对“ 旁代压板” 操作的顺序进行归纳，总结出一种合理的备自投旁代压板投退防控措施，可供其他备自投装置投退操作时借鉴。