一起110kV变电站110kV和35kV备自投动作分析及探讨

保定供电公司 崔 晔 霍 红 郑兵武

为保证电力系统供电可靠性，系统中一般多采用环形电网供电。考虑到不同电压等级的具体特点，普遍的做法是，对于220kV及以上电压等级的供电系统，采用环形电网来保证其供电可靠性；对于110kV及以下电压等级的供电系统，则多采用环形设计单路供电的方式来保证其安全稳定性，而通常采用备用电源自动投入装置来提高系统的供电可靠性。

国网保电供电公司涿州小区现有6座110kV无人值守或综合自动化变电站，都装设有110kV线路或主变（微机型）备用电源自动投入装置。现结合作者几年来的运维实践，对备用电源自动投入装置在现场设备故障过程中遇到的问题，进行了分析及探讨。

1 进线备自投的动作逻辑

如图1所示，下面就以进线1为工作电源，进线2为工作电源，3DL为热备用状态，为例说明进线备自投的动作逻辑，即1DL、2DL在合位，3DL在分位。当2DL无法正常供电时备投动作切断2DL投入3DL，备自投装置充电完成后，II母三相无压，2DL无流，I母三相有压，延时到后跳开2DL，确认2DL跳开后合上3DL。

图1 一次接线示意图

2 故障概况

2.1 变电站一次主接线图（见图2）

2.2 动作时运行方式

110kV4号、5号母线分裂运行，111、112运行、145热备用；1号主变带35kV所有负荷，301、345开关运行，302开关热备用；2号主变带10kV所有负荷，502，545开关运行，501开关热备用。

2.3 故障简况

2012年04月11日07点02分220KV涿州站涿塔I线117线路保护距离I动作，AB相间故障，开关跳开，重合不成功，110KV塔上站110kV4号母线失压，111进线无流，1号主变失压，造成35kV4号母线失压，110KV备自投装置动作，跳开进线111开关，确认111开关跳开后，合上110KV分段145开关，35KV备自投装置动作，跳开1号主变进线301开关，确认301开关跳开后，合上35KV分段302开关。

3 备自投保护配置情况

表一 110kV备自投配置情况一览表

表二 35kV备自投配置情况一览表

4 动作经过

4.1 110kV备自投动作行为

2012-04-11 07：02：00：060

图2 变电站一次主接线图

0ms 启动

4205ms 出口9动作（出口9为111开关）

5257ms 出口2动作（出口2为145开关）

4.2 35kV备自投动作行为

2012-04-11 07：02：00：060 整组启动

2012-04-11 07：02：05：154 自投跳电源1

2012-04-11 07：02：05：244 自投合电源2-1自投合电源2-2

最终：111开关跳开，112、145开关运行

301开关跳开，312、345开关运行

5 动作行为分析

5.1 110kV备自投动作行为分析

110kV备自投方式为桥备自投方式，动作前，111，112分裂运行，145热备用。满足桥备自投方式充电条件。

111开关因线路故障，电源侧涿州站涿塔I线117跳开，110kV4号母线失压，111进线无流，满足备自投动作条件，经T1（定值整定T1=3S）延时后跳开111开关，确认111开关跳开后，延时T3（定值整定T3=1S)合上145开关。

从110k V备自投动作行为上分析，备自投跳111开关，合145开关没有问题，从动作报告上看111开关跳开时间为4205ms，定值整定为3S，时间上相差1S左右。

原因为：国电南自厂家在设计PSP691的动作逻辑时，考虑满足PSP691动作的条件启动后，电压短时恢复到无压定值（定值整定为30V)以上时，T1会重新进行计时，也就是在涿州站涿塔I线117开关重合时（重合时间为1S，重合不成功)，T1自动重新进行计时，在启动后4205ms（装置定值整定时间+线路的重合闸时间），110kV备自投动作，跳开111开关，合上145开关。

5.2 35kV备自投动作行为分析

35kV备自投方式为自适应方式，动作前，301、345开关运行，302开关热备用，满足RCS9651C充电条件。

111开关因线路故障，电源侧涿州站涿塔I线117跳开，110kV4号母线失压，1号主变失压，造成35kV4号母线失压，满足备自投动作条件，经T1（定值整定T1=5S）延时后跳开301开关，确认301开关跳开后，延时T3（定值整定T3=0S)合上302开关。

原因为南瑞继保厂家在设计RCS9651C动作逻辑时，考虑方式上与国电南自的PSP691存在不一致的地方，RCS9651C考虑满足备自投动作条件启动后，电压短时恢复时，T1不会重新计时，所以RCS9651C在启动后5094ms后，跳开301开关，合上345开关。此时，PSP691仍未合上145开关，在5257ms后才合上145开关。

这一起110k V变电站110k V和35k V备自投动作案例分析，从动作时间及动作逻辑等情况来讲结论是动作正确，但两个不同厂家的自投装置，南瑞继保厂家在设计RCS9651C动作逻辑时，考虑方式上与国电南自的PSP691存在不一致的地方，一个是电压短时恢复时，T1不会重新计时，一个是电压适时恢复时，自动重新计时，这样的情况下，两个自投装置动作时间差距，在35kV自投先重合的情况下，易造成运行变压器过负荷，并且继保人员与运维人员对故障的分析有一定的繁琐性。

6 结束语

随着电网规模的不断扩大，网络结构的日益复杂，使备自投装置尤其是微机型备自投装置在110kV变电站中广泛被采用，备自投能否正确动作成为关注的问题，整定值是否适合实际运行，也是影响备自投实际正确率的一个重要因素，只有结合备自投的不同设计原理，结合实际情况，合理整定，才能充分发挥备自投的功能，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。

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