低压备自投装置在应用中误动作分析及解决措施

低压备自投装置在应用中误动作分析及解决措施

杜成文

（天津市南港工业区能源有限公司）

摘要：目前主变低压备自投装置没有考虑中低压侧接有小水电源后的逻辑判据，当主变备自投投入，存在故障主变跳开后再次投入的问题。通过一起典型备自投装置误动分析，提出对中低压侧接有小水电源的主变备自投装置逻辑判据进行修改的对策，保证备自投安全、可靠运行。

关键词：各自投装置误动作原因分析逻辑改进

一、备自投的基本原理

常见的备自投方式分为：进线备投和桥备投。不管是进线备投还是桥备投，其动作逻辑均由三个部分组成：允许条件、闭锁条件、充放电逻辑。而这三个部分的组成均需满足备自投的基本原则，1）只有原工作电源所在开关确实被断开后，备用电源才能投入；2）主变后备保护动作均应闭锁相应等级的备自投装置。这主要是考虑到出线故障而出线保护拒动，引起主变后备保护动作切除主变而造成母线失压时，应闭锁对应电压等级的备自投。

1.充电条件

变电站的主供电路和备供线路上的电压均不能为零，前者开关置于合位，后者开关置于分位，经过5—8s的延时操作后，使整个备自投装置处在充电状态，运行方式可以通过分合位上的母联开关判断其正确性，同时计算出各支路线上的功率。

2.启动条件

①备用电源上必须确保存在电压，同时要完全满足充电条件后备自投装置方能被启动。②主供电源的线路上无电压并且备供电源线路上存在电压时，表明其运行方式正确，可以将备自投装置启动。③为避免电气元件故障引发备用电源发生故障，为安全起见，在启动备自投装置前必须切断主供电源。④主供电源的线路上没有电压时，为避免备自投装置产生错误动作，引起设备故障，必须对主供电源进行无电流检测后才能启动备自投装置。

二、备自投误动经过

某1lOkV变电站主接线图如图，2011年7月14日19时23分，DL4开关CT二次短路放电，造成2号主变差动保护动作2号主变DL2、DL4、DL6三侧开关跳闸，经10s后，该变电站主变各自投动作，先合上DL1、DL2开关，再经1S合上DL3、DL4、DL5、DL6开关。从备自投动作过程分析差动保护动作跳开的2号主变三侧跳闸后再次由各自投投入属丁误动作。

事故前该变电站运行方式为：110kV某线路对该站110kVIl段母线供电，该站DL7、DL8、DL9分段开关合上，2号主变运行、1号主变热备用，备自投加用。

三、备自投误动原因分析

1.单母分段接线运行方式与主变备自投动作逻辑如图所示的运行方式下，该站35kV1、2段和10kV1、2段母线均失压情况，跳开工作变压器侧开关，合上备用变压器三侧开火。主变备自投动作逻辑：取主变高压侧电流作为母线失电的闭锁判据，防止PT断线时误动。

动作1：判断lOkV1段母线电压小于Uo1，35kV1段母线电压小于Uo2，1号主变高压电流小于，Io1作为起动条件，DL2处于合位作为闭锁条件，以To1延时跳开1号主变三侧开关，检查1号主变三侧开关跳位判断是否成功。

动作2：判断10kV低压II段母线电压小于,Uo135kVII段母线电压小Uo2,2号主变高压电流小于Io1作为起动条件，DL1处于合位作为闭锁条件，以To1延时跳开2号主变三侧开关，检查2号主变三侧开关跳位判断是否成功。

动作3：判断10kVI段母线电压小于Uo1，35kVI段母线电压小于Uo2，DL3、DL5处于跳位作为启动条件，DL2处于合位作为闭锁条件，以To2延时合DL2，检查DL2合位判断成功。

动作4：判断10kV2段母线电压小于Uo1，35kVII段母线电压小于Uo2，DL4、DL6处于跳位作为启动条件，DL1处于合位作为闭锁条件，以To2延时合DL1，检查DL1合位判断成功。

动作5：判断10kV1段母线电压小于Uol，35kVI段母线电压小于Uo2，DL2合位作为启动条件，DL4处于合位、DL6处于合位作为闭锁条件，经To3合DL4、DL6，检查DL4合位判断成功。

动作6：判断10kVII段母线电压小于Uol，35kV1段母线电压小于Uo2，DL1合位作为起动条件，DL3处于合位、DL5处于合位作为闭锁条件，经To3合DL3、DL5，检查DL3合位判断成功。

备注：Uol、Uo2表示母线相问二次电压定值；I01表示二次相电流定值；To1、To2、To3表示时延。事故前2号主变运行，1号主变热备用，备白投运行动作2、4、6逻辑处于充电状态。(动作逻辑序列2、4、6为合DL1、DL3、DL5开关逻辑)2号主变差动动作跳主变三侧开关后，因35kV侧接有小水电机组(两台小水电机组，每台机组容量4MW，接入35kV电压等级)与该站35kV母线系统维持小网运行，35kV母线暂未失压，经10s后，2号主变低压保护动作跳开连接在35kV系统小水电线路两侧开关，35kV母线失压。因主变备白投以判断35kV、10kV母线均失压作为启动条件，故在35kV母线未失压时备自投未动作，同时因#2主变闸后，主变备自投动作逻辑序列1、3、5满足充电条件，且充电条件满足6s后，动作逻辑序列1、3、5充电满。2号主变差动保护跳闸且经10S后35kV母线失压后，主变备自投动作序列3、4、5、6动作，合上DL1、DL3、DL5、DL2、DL4、DL6开关。

四、存在的问题

本次各自投动作行为正确，装置无误动。但是主变备自投将差动保护跳开的2号主变重新投入运行，主变各自投逻辑中未考虑当35kV母线接有小水电机组时，当主变三侧开关跳开后，35kV母线不会立即失压，从而造成跳闸主变三侧开关跳开后再次经过相应逻辑判断后充电，当35kV系统母线失压后，从而造成误投跳闸主变的情况发生。

结束语

电网规模的不断扩大，网络结构的日益复杂，电力电网技术的日新月异，使备自投装置在变电站中被广泛采用来进一步保证系统的安全、稳定运行及提高系统供电可靠性，而备用电源自装置在电网的实际应用中也已经取得很多成功的经验。但是随着电力系统的不断完善和复杂，电网自动化和坚强程度要求日益提高，使得原来不太明显的问题逐步显现出来，需要我们在设计、施工、验收、使用的各个环节更进一步全面化和精细化，特别是在调试设计和调试阶段，要充分地考虑电网运行的实际要求，认真做好各种可能出现情况的试验，加强对备自投的分析研究，保证备自投装置的可靠动作和电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]郑曲直.备用电源自投装置设计应用的若干问题继电器，2013.6.

[2]汤大海.一种自适应的扩大内桥备自投装置2014.1.

[3]施正德.备自投装置外回路保护闭锁分析云南电力技术，2015.4.