一起110kV备自投装置拒动行为的分析及改进

魏煌 洪旸锦 黄海坤

（广东电网公司梅州供电局，广东 梅州 514021）

随着电网规模的不断扩大，电力系统网络结构日趋复杂，备用电源自动投入装置在110kV电网中应用广泛，有效地提高了电网的供电可靠性和稳定性。目前，110kV电网普遍采用环形网络开环运行的方式，110kV备自投装置采用进线备自投方式为主。下文介绍了一起110kV进线备自投装置测试过程中拒动的案例，对拒动原因作了详细分析，然后结合现场实际情况，对备自投装置应用过程中存在的一些细节问题进行探讨，并提出相应的改进建议。

1 案例及分析

1）案例介绍

图1为某110kV变电站主接线简图，该站配置了RCS-9651C型110kV进线备自投装置。正常运行方式为主供进线L1带全站负荷运行，进线L2的2DL开关处于热备用。当进线L1发生故障或1DL开关偷跳导致110kV1M母线电压消失时，进线备自投装置动作，延时跳开1DL开关及联切四条小水电线路开关（其中，35kV开关为户外三相柱式，10kV开关为小车式），在确认1DL开关及四条水电线路开关确已跳开后合上2DL开关，保证变电站的连续可靠供电。

图1 某110kV变电站主接线简图

该站在进行110kV进线备自投装置测试时，用保护跳开1DL开关，重合闸动作重合后立即再次用保护跳开1DL开关，即模拟重合闸不成功（合于永久性故障），结果备自投装置在跳开1DL开关及联切小水电线路（测试前已通知断开小水电源）后，未动作合上2DL开关，装置报“开关拒动”并放电，备投失败。

2） 原因分析

备自投装置判断“开关拒动”而放电的逻辑如图2所示。

图2 备自投装置开关拒动放电逻辑图

从图2逻辑分析可知，备自投装置发跳闸脉冲后，1DL开关或联切小水电线路开关TWJ在开关拒跳放电延时（默认值400ms，最大可整定为4s）到达前未置1导致装置判“开关拒动”而放电。查看装置“遥信报告”发现，装置在备投动作跳开1DL开关后，经过8s才收到TWJ变位开入，此时装置早已判“开关拒动”放电了。显然，1DL开关的TWJ变位未及时开入装置是测试失败的主要原因。

结合现场设计图纸及接线，备自投装置的1DL开关的TWJ开入取自进线1保护装置合闸监视回路的跳位继电器TWJ常开接点，这种接线方式在实际应用中并不合理，在某些情况下会导致备自投装置闭锁。

图3为1DL开关合闸监视回路简图，BW为弹簧已储能常开接点。根据测试案例，当进线L1发生永久性故障时，备自投装置会出现拒动，以下分析可能的两种情况。

图3 1DL开关合闸监视回路简图

（1）在冬季枯水期或小水电机组检修，该站未接入35kV、10kV小水电线路时，进线L1发生永久性故障后保护装置动作跳开1DL开关后进行重合，因故障仍然存在，保护装置再次动作将1DL开关跳开。110kV1M母线电压消失，且1DL开关无流，备自投装置起动，经延时再跳1DL开关，因1DL开关跳位继电器TWJ接点变位受弹簧储能 BW 接点影响，故在重合后弹簧储能过程（约8～12s）中，1DL开关合闸监视回路断开，TWJ接点不能及时变位。备自投装置在开关拒跳放电延时内收不到1DL开关TWJ变位开入后判“开关拒跳”而放电，闭锁备自投。

（2）在夏季丰水期，该站联接的35kV、10kV小水电线路投入运行时，进线L1发生永久性故障，1DL开关重合后跳开，因小水电线路仍在运行，110kV1M母线电压仍然存在，但主供进线L1已与系统断开，可能导致小水电源无法满足负荷需求及稳定性要求，小水电机组会随之跳开，此时，110kV1M母线失压，备自投装置起动后完成相应动作逻辑，若这一过程不能躲过1DL开关弹簧储能时间，依旧会导致备自投闭锁。

3）改进建议

通过以上分析，并经设计同意，将1DL、2DL开关引入备自投装置的TWJ接点改为断路器DL辅助接点。这样，开关变位情况不受弹簧储能影响，备自投装置能够动作合上备用线路，有效地实现了备自投功能。

2 案例引申及改进

备自投装置判“开关拒动”的另一原因是装置发跳令后联切开关TWJ未变位，因此针对小水电线路开关检修及联切开关数量较多等问题可作如下改进。

1）当联切的小水电线路开关检修时，可分为以下两种情况。

（1）非小车式开关检修时，操作电源断开，采用TWJ接点无法反映开关的跳位位置；

（2）小车式开关检修时，操作电源断开，小车开关被摇出，无论采用TWJ接点还是DL辅助接点，均无法反映开关的跳位位置。

因此，为防止开关检修时误闭锁备自投装置，可在备自投屏上设置相应联切线路检修压板，与线路开关的跳位接点并联作为备自投装置的位置开入，如图4所示。当联切线路开关转检修时，投入相应的开关检修投入压板，并遵循“先投后退”的原则：线路开关一次设备停电前，先投入备自投装置上对应的检修压板，开关一次设备复电后，再退出检修压板[1]，从而保证备自投装置不会被误闭锁。

图4 联切线路开关检修时改进示意图

2）若联切的小水电线路开关较多，为了提高备自投装置的动作成功率，则可选取较重要线路开关位置作为备自投装置开入，并尽可能采用开关DL辅助接点。

（1）当接入的小水电线路≤3条时，所有小水电线路开关跳位均接入备自投装置[2]。

（2）当接入的小水电线路＞3条时，可选择较重要的线路开关跳位接入备自投装置。

3 运行维护注意事项

本地区电网已投入运行8套110kV进线备自投装置，为保证备自投装置可靠稳定运行，需注意以下几点：

1）加强施工设计图纸审查，对采用操作箱TWJ接点的备自投装置回路进行整改，一律采用断路器DL辅助接点作为备自投的跳位开入。

2）备自投逻辑试验时，必须严格测试各个动作及闭锁逻辑，尤其对外部闭锁回路应全面测试。

3）对于新建变电站或有实施条件的运行站，备自投装置投入使用前应作带负荷测试，不能用模拟试验代替。

4）运行人员应加强对备自投装置的巡视，对相关指示灯及压板作重点检查，发现异常及时反映处理，不断提高备自投装置的运行可靠性。

[1]Z.31.00.00/G100-0001-0912-7708.广东电力系统安全自动装置运行管理规定[S].

[2]施正德.备自投装置外回路保护闭锁分析[J].云南电力技术,2009,37(5):28-30.