某站10 k V备自投装置动作情况分析及讨论

陈 晶

（厦门电业局，福建 厦门361000）

0 引言

厦门电业局主电网的10 k V母线进线电源取自不同电源点，分列运行并互为暗备用。当主供电源发生故障时，备用电源自动装置投入，暗备用电源自动投入，恢复对母线供电，从而确保用户供电不间断。但受电网运行和实际设备要求的约束，备自投装置在应用中常常会遇到一些问题。下面对有4台主变的梧侣变电站10 k V备自投装置动作情况进行分析和探讨。

1 备自投基本原则

（1）只有工作电源断开后，备用电源才能投入，防止对进线线路倒送电。电源侧的电压、电流情况为启动合闸的必要条件。（2）母线故障或手动操作切除电源时，备自投装置不应动作。（3）备自投在PT断线时不应误动。（4）备自投只能动作一次，防止系统受到多次冲击而扩大事故。实际采用手动复归的形式恢复对备自投充电。（5）备用电源无压时，备自投不应动作。一般采用有压检测元件，确保在备用电源电压低于整定值时，备自投可靠不动作。

2 备自投在220 k V梧侣变电站应用的基本逻辑

梧侣变电站备自投采用南瑞继保RCS－9653Ⅱ，10 k V系统实际接线图如图1所示。

图1 10 k V系统实际接线图

2.1 备自投装置的充电条件

（1）BZT投入工作，即功能压板及出口压板均投入，且无放电条件；（2）工作电源和备用电源均有电压；（3）电源进线开关在合位，母联开关在分位。

2.2 备自投装置的放电闭锁条件

（1）备用电源在合位；（2）进线电源、备用电源无压；（3）人为地手动或遥控跳开进线电源；（4）其他外部闭锁信号；（5）备自投退出。

2.3 备自投动作逻辑

以10 k VⅠ、Ⅱ段母线为例，900 BZT动作情况如下：（1）Ⅰ母无压、91 A进线无流，Ⅱ母有压则经延时后跳开91 A开关，确认91 A开关跳开后合上900开关；（2）Ⅱ母无压、91B进线无流，Ⅰ母有压则经延时后跳开91B开关，确认91B开关跳开后合上900开关。

3 实际应用中备自投投退的情况

3.1 4段母线备自投的投退

梧侣运维站4段母线分别由＃1、＃2、＃3、＃4主变作为进线电源。由备自投逻辑可知，Ⅱ母失压时，900 BZT与99 K BZT均满足动作条件同时动作，Ⅲ母失压时，99 K BZT与990 BZT均满足动作条件同时动作，开关动作情况变得不确定，不满足保护运行规定。针对此情况有2种解决方案：

方案1：解除900 BZT对Ⅱ母进线电源的BZT功能，同时解除990 BZT对Ⅲ母进线电源的BZT功能，其余自投装置投入，99 K BZT投入。

方案2：解除99 K BZT整套保护，900 BZT和990 BZT保护装置正常投入。

结论：由于＃1、＃2主变容量为120 MVA，＃3、＃4主变容量为180 MVA，考虑到主变并列时负荷分配的问题，为满足BZT动作后主变不过载，尽量采用大容量主变来带母线。即当10 k VⅡ段失压时，由＃1主变和＃3主变带均能满足要求。10 k VⅢ段母线失压时，由＃4主变带满足不过载要求，但＃2主变带就有可能出现过载。而从实际操作简易性和逻辑判断完整性综合考虑，采用第2种方案比较合理，即解除99 K BZT装置，900 BZT与990 BZT投入。

3.2 设备发生故障时的动作情况

3.2.1 设备发生 N－1故障时的情况

（1）单台主变故障或失压。以＃1主变为例，主变失压或故障时，900 BZT检测到开关进线无流，检测到PT1三相线均无压，PT2有压，且无其他闭锁信号，900 BZT保护动作，延时3 s，重新跳开91 A开关，合上900开关。不会造成10 k V母线失压。（2）主变后备保护动作，保护跳开母分开关，再跳主变低压侧开关以切断故障电流。闭锁BZT。此时备自投不应动作。

3.2.2 设备发生 N－2故障时的情况

＃1、＃2主变相继故障或＃3、＃4主变相继故障将造成对应2段10 k V母线失压，而其他2台主变相继失压或故障的N－2组合，对应BZT会动作，将不会出现10 k V母线失压情况。

以＃1主变为例：（1）＃1主变失压或故障时，900 BZT动作，断91 A开关，合900开关。恢复10 k VⅠ段母线供电。此时再次发生如下主变故障：1）＃2主变失压或故障时，99 K BZT未投，无自投，10 k VⅠ、Ⅱ段母线失压。2）＃3主变失压或故障时，990 BZT动作，断91C开关，合990开关，恢复10 k VⅢ段母线供电。3）＃4主变失压或故障时，990 BZT动作，断91D开关，合990开关，恢复10 k VⅣ段母线供电。（2）若＃1、＃2主变同时失压，此时备用电源无压，不满足BZT充电条件，BZT不会动作。单台主变恢复电源时将满足BZT的充电条件，且同时满足BZT动作条件，900 BZT动作，断开失压进线开关，合上900开关。

3.2.3 单台主变检修时发生N－1故障

（1）＃1、＃4主变情况类似，以＃1主变检修为例，由＃2主变带Ⅰ、Ⅱ段母线。若＃2主变失压或故障跳开91B开关，99 K BZT未投，10 k VⅠ、Ⅱ段母线失压。（2）＃2、＃3主变情况类似，以＃2主变检修为例，由＃1主变带Ⅰ、Ⅱ段母线。若＃1主变失压或故障跳开91 A开关，则10 k VⅠ、Ⅱ段母线失压。若由＃3主变带Ⅱ、Ⅲ段母线，＃3主变失压或故障时990 BZT动作，断开91C开关，合990开关，由＃4主变带10 k VⅡ、Ⅲ、Ⅳ段母线。

3.3 为提高设备可靠性，合理利用99K备自投解决N－1／N－2时母线失压的问题

（1）由于主变N－1时，备自投正确动作，母线可恢复供电，无需进行BZT调整。（2）正常运行时，发生N－2的情况，在负荷允许的情况下，可考虑投入99 K BZT，并将其BZT动作时间设为4 s，此时若＃1、＃2主变相继故障或＃3、＃4主变相继故障，则利用时间差躲过与900 BZT／990 BZT的动作时间，恢复10 k V母线供电，起到补充的作用。（3）当1台主变检修时，在负荷满足条件（即主变能够带3段以上母线负荷而不过载的情况）时可以利用99 K BZT来进行弥补，即：1）＃1主变进线开关91 A检修，投入99 K备自投。当Ⅲ段母线失压时，由99 K备自投先动作恢复供电（99 K动作时间3.1 s，990动作时间3.6 s）。2）＃4主变进线开关91 D检修，投入99 K备自投。当Ⅱ段母线失压时，由99 K备自投先动作恢复供电（99 K动作时间3.1 s，900动作时间3.6 s）。3）＃2主变进线开关91B检修时，合上99 K开关，退出99 K备自投。4）＃3主变进线开关91C检修时，合上99 K开关，退出99 K备自投。

4 结语

随着用电需求的不断增加，用电负荷相对集中，主变出现重载等情况。电网规划赶不上用电增长速度，加上基建、土地等因素的限制，常采用新增主变的办法以解决燃眉之急，但这会造成接线方式的复杂和保护配合的困难。梧侣变10 k V母线就是一个典型的例子。为了提高供电可靠性，备自投装置的灵活应用非常重要，其能在一定程度上提高供电可靠性这一重要的供电指标，同时保障电网的坚强运行。

［1］南瑞继保电气有限公司.RCS－9000变电站综合自动化系统备用电源自投保护测控装置技术使用说明书