一起35kV备自投不正确动作事件分析

邓正东

摘要：本文重点分析了某110kV变电站一起35kV备自投不正确动作事件，并对备自投不正确动作的原因进行了分析探讨，提出了相应的防范措施。

关键词：备自投、备自投闭锁、分析

中图分类号：TM63 文献标识码： A 文章编号：

1 事件简况

2012年3月14日，某110kV变电站35kVⅠ母电压异常，Ua=34.55kV，Ub=1.68kV，Uc=35.58kV，3Uo=34.98V，现场大风。

变电站后台监控机发“35kV Ⅰ段母线电压互感器二次空开跳闸”信号，同时35kVⅠ母电压显示：Ua=34.68kV，Ub=1.66kV，Uc=0kV，3Uo=35.41V。

地调根据小电流选线装置判断条件对某一35kV出线检跳后，35kVⅠ母A、B相电压恢复正常，C相电压为0。

现场人员检查发现35kV Ⅰ段母线保护C相二次空开跳闸，无法合上，接下来的检查中，在现场人员断开了35kV Ⅰ段母线保护A、B相二次空开后35kV备自投装置动作跳开1号主变35kV侧301断路器，合上35kV分段312断路器 。

后经专业人员检查发现35kV Ⅰ段母线电压互感器低电压监视器继电器击穿，解脱后电压恢复正常。

2 变电站运行方式

该110kV变电站两台主变运行，1、2号主变容量均为50MVA，110kV、35kV及10kV侧均分列运行，三侧备自投装置均投入运行，35kV及10kV母线上各出线断路器均正常运行，接线简图如下：

图1 变电站接线简图

3 备自投动作原理

该变电站35kV备自投装置型号为NSR641RF分段备自投保护测控装置。

对于该站35kV分段备自投充电条件需要同时满足以下五项：

1、301、302断路器均处于合位，且为合后位；

2、312断路器处于跳位；

3、分段备自投的软、硬压板均处于投入位置；

4、无闭锁分段备自投条件；

5、35kV Ⅰ、Ⅱ母均满足有压条件。

35kV分段备自投充电逻辑图如下：

图2 35kV分段备自投充电逻辑图

该站35kV分段备自投动作跳开1号主变35kV 侧301断路器，合上35kV 分段312断路器的条件应同时满足以下五项：

1、35kV Ⅰ母满足无压条件；

2、35kV Ⅱ母满足有压条件；

3、301断路器电流值小于进线无流电流定值；

4、分段备自投充电正常，CD=1;

5、无闭锁分段备自投条件；

对应的35kV分段备自投动作逻辑图如下：

图3 35kV分段备自投动作逻辑图

该站35kV分段备自投放电条件只要满足以下六项中的任一项，备自投即放电：

1、35kV Ⅰ母或Ⅱ母满足无压条件，且持续时间大于分段备自投放电时间TFD；

2、301或302断路器经人工断开；

3、分段备自投的软压板或硬压板处于退出位置；

4、有闭锁分段备自投条件；

5、在分段备自投动作过程中，有断路器拒跳或拒合；

6、备用电源312断路器合上。

对应的35kV分段备自投放电逻辑图如下：

图4 35kV分段备自投放电逻辑图

通过以上分析，正常运行方式下，该站35kV分段备自投充电正常，无闭锁分段备自投条件，当现场人员断开35kV Ⅰ母保护TV三相二次空开时满足35kV Ⅰ母无压条件，此时35kV Ⅱ母有压条件也满足，但正常情况下301断路器电流值应不小于进线无流定值，从而闭锁35kV分段备自投。在现场人员断开35kV Ⅰ母保护TV三相二次空开时，35kV分段备自投动作跳开1号主变35kV 侧301断路器，合上35kV 分段312断路器的动作情况应属于不正确动作。

4 备自投不正确动作原因分析

该变电站为新投运不久的变电站，备自投装置在投运前，验收合格，试验结果正确，而且根据调度下达的定值单已带实际断路器做过整组传动试验，试验结果均正确无误。

根据NSR641RF型分段备自投保护测控装置动作原理分析，35kV分段备自投动作时，1号主变35kV侧301断路器电流值应小于进线无流定值。

通过调度EMS系统查看事件发生时的负荷曲线，在分段备自投动作时，1号主变35kV侧负荷电流为30安培，35侧断路器TA变比为1200/5，则负荷电流换算至二次值为：

30/（1200/5）=0.125A。

查看调度定值单系统中该站35kV分段备自投装置定值单，进线无流电流定值为0.25 A（二次值）。

经核实NSR641RF型分段备自投保护测控装置的进线无流电流定值整定范围为0.02In-1.2 In（In=5 A）。

对该站35kV部分负荷性质进行分析发现，35kV Ⅰ母上有三条出线，其中两条出线有35kV小水电上网，在丰水期，小水电发电上网期间，1号主变35kV侧负荷电流值将更低。

通过调度EMS系统查看该站1号主变35kV侧负荷电流历史数据时发现，在小水电发电负荷较大时，1号主变35kV侧负荷电流最低低至12A。

经过以上分析，此次35kV分段备自投动作的原因就很清楚了。

通过这次现场人员对电压互感器二次回路的不当操作暴露了该站35kV分段备自投装置运行中的一个安全隐患：

如果该站35kV I段母线电压互感器出现三相二次断线或者现场人员人工断开35kV I段母线电压互感器三相二次空开，在35kVI段母线上所有出线负荷电流和小于0.25*1200/5=60A时，同样的不正确动作情况还会发生。

5 防范措施

通过分析，我们确定了此次35kV分段备自投不正确动作的原因，因该站35kV负荷的性质，进线无流电流定值的整定不能实现1号主变35kV侧负荷电流低时有流闭锁备自投。

进线无流电流定值的整定值需要综合考虑，不仅仅要考虑在低负荷时实现有流闭锁，还要考虑装置对定值整定范围的要求，以及测量误差、装置零漂、电磁感应等因素的影响。

如果进线无流电流定值整定的过小，可能导致在母线失压、进线确实已经无流的情况下，因为误差而判断为有流，造成闭锁备自投，而导致备自投拒动，这比起本文中的备自投不正确动作更严重，将造成某段母线失压。

地调综合考虑，结合该站的负荷性质和备自投装置技术要求，将检进线无流定值做出适合的整定，重新整定为0.15A。

对于现场运行人员，制定了正常运行方式下母线电压互感器二次空开操作的技术要求，严禁造成分段备自投不正确动作。

6 结束语

通过对该起35kV分段备自投装置不正确动作的分析，丰富了类似情况变电站分段备自投装置运行维护的经验，提高了该类分段备自投装置安全运行的保障。

为保证备自投的准确可靠正确动作，需要结合一次接线的实际情况，认真分析，编制出适当的逻辑和整定出切合实际的定值，并尽量创造条件带所有断路器做整组传动试验。

参考资料：

【1】《NSR600RF系列保护测控装置技术使用说明书》2008年12月国电南瑞科技股份有限公司