线路重合闸引起的不同备自投装置间配合问题的研究

摘 要：某站内采用不同厂商生产的不同型号的2套备自投装置，在特定情况下，装置的动作特性具有差异性，所以，出现了2套备自投装置间的极差配合问题。简要介绍了进线跳闸后，重新合闸后加速引起两级备自投装置动作异常的情况，分析了站内配备的许继NSP-40B微机型装置和南瑞RCS-9652Ⅱ微机型装置的详细情况。通过相关试验明确了问题的原因，并根据分析结果最终提出了对应的排查和改进建议。

关键词：重合闸；备自投装置；进线故障；跳闸

中图分类号：TM762.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.099

备用电源自投装置（以下简称“备自投”）可在主供电源失电时依照预设逻辑自动投入备用电源，以提高供电可靠性。一般情况下，连云港地区110 kV变电站内配有“主变及10 kV母联自投”和“110 kV进线及桥自投”2套装置，以便在必要时提供多种备投方式。该装置主要是由南瑞、南自、四方和许继等厂家生产。

2套备自投间的极差配合问题发生的比较少，只在特定运行方式下特定型号的备自投装置间出现。下面以110 kV某变电站为例，分析了110 kV进线故障侧开关跳闸，重合闸后加速跳后导致2套不同厂家的备自投装置动作顺序出错的问题。

1 主接线方式和备自投运行方式

1.1 110 kV母联710备用电源自投

由图1可知，733开关、744开关运行，710开关热备用，投入110 kV母联710开关备自投。110 kV母线无压变，装置接入10 kV母线TVⅠ段、Ⅱ段三相电压作为母线电压判据，接入110 kV线路压变电压作为进线电压判据，装置型号为许继NSP-40B微机型。

1.1.1 充电条件

备自投投入工作后，无外部闭锁开入，10 kVⅠ段、Ⅱ段母线均有压，710开关跳位，733开关和744开关合位。

1.1.2 动作过程

当10 kVⅠ段母线失压，733开关无流，并且1号主变保护未动作。自投启动时，整定时限为3.6 s，跳开733开关，确认733开关跳开后，合闸延时0 s合桥710开关，自投完成。当10 kVⅡ段母线失压时，动作逻辑同上。

1.2 主变和10 kV母联自投

两变运行，10 kV母联110热备用时，投入10 kV母联备自投。装置型号为南瑞RCS-9652Ⅱ微机型。

1.2.1 充电条件

Ⅰ段、Ⅱ段母线均有压，无外部闭锁开入，110开关跳位，101开关和102开关合位且处于合后。

1.2.2 动作过程

当10 kVⅠ段母线失压，10 kVⅡ段母线有压，1号主变101开关无流时，并且1号主变后备保护未动作，自投启动。经过4.5 s延时，跳开1号主变101开关。确认101开关跳开后，延时0 s合10 kV母联110开关。当10 kVⅡ段母线失压时，动作逻辑同上。

1.3 说明

当110 kV母联710开关自投和10 kV母联110开关自投同时投运时，110 kV母联710开关自投动作时限应比10 kV母联110开关自投动作时限低一个级差。

2 故障分析

核对装置定值整定无误后，10 kV母联110开关自投装置动作正确，110 kV母联710开关自投装置未正确动作。装置事件记录如下：

许继NSP-40B微机型装置：2013-10-18T18：51：14.322，备自投启动；2013-10-18T18：51：15.504，备自投启动返回；2013-10-18T18：51：15.578，备自投启动；2013-10-18T18：51：18.920，备自投启动返回；2013-10-18T18：51：18.924，710开关接入异常；2013-10-18T18：51：37.506，备自投放电。

南瑞RCS-9652Ⅱ：2013-10-18T18：51：14.318，备自投启动；2013-10-18T18：51：18.833，备自投动作；2013-10-18T 18：51：18.887，101开关跳开；2013-10-18T18：51：18.908，110开关合上。

检修人员在校验110 kV母联710开关自投许继NSP-40B微机型装置时，使用“博电”系列PW31E型继电保护试验装置，采用“状态序列”方式模拟输入备自投装置动作时的二次电气量。校验结果如下：①模拟110 kV进线故障跳闸，对侧线路保护不重合闸，则该装置正确动作并出口。②模拟110 kV进线故障跳闸，进线开关重合闸，1.1 s后，在10 kVⅡ段PT输入0.1 s，瞬间恢复电压，幅值大于备自投无压定值Udz。装置启动延时4.7 s后动作，初步判断为装置逻辑因恢复电压导致延时中断。这时，当电压再次消失时，可重新计时。改变不同定值多次试验后验证了这一判断。③重复上述模拟试验，加长时限瞬间恢复电压，模拟重合闸成功，备自投装置在10 kVⅡ段PT电压恢复后动作返回，逻辑正确。

校验10 kV主变和母联备自投南瑞RCS-9652Ⅱ微机型装置，结果与上述3种模拟情况相同。从试验结果中发现，所有动作逻辑和出口均正确。在模拟第二种情况时，南瑞RCS-9652Ⅱ微机型装置延时不中断，动作正确。

3 检修结论

由相关分析和试验论证结果可知，导致2套备自投装置间配合出错的主要原因是，当110 kV进线和桥自投所采用的许继NSP-40B微机型装置启动延时后，没有设置相关程序判断瞬间出现的幅值高于无压定值的恢复电压，导致延时中断并在电压瞬间消失后重新计时，实际动作时限变为整定时限+进线重合闸时间定值+进线重合闸后加速时限。而10 kV母联备自投采用的南瑞RCS-9652Ⅱ微机型装置则在瞬间恢复电压出现后不会中断延时，使得110 kV母联710开关自投动作实际时限比10 kV母联110开关自投动作时限高一个级差，进而出现了备自投动作不正确的情况。

装置利用“检进线电压投”功能采集两路进线线路的压变B相电压作相应判定。由整定规则可知，110 kV进线和桥自投不判进线有压，所以，现场装置未接入，并且将此功能控制字至“0”，即许继NSP-40B型装置的延时中断现象与“检进线电压投”功能设定无关。

4 措施和建议

由分析结果可知，为了使该站110 kV母联710开关自投与10 kV母联110开关自投正确配合，修改10 kV母联110开关备自投动作时限，由4.5 s改为6.2 s，大于110 kV母联710开关自投实际动作时限，满足了“110 kV母联710开关自投动作时限比10 kV母联110开关自投动作时限低一个级差”的整定规则。

针对此问题，校验、排查所有其他在役备自投装置发现，长园深瑞继保自动化有限公司的ⅠSA-358G备自投装置也存在这个问题，即装置启动延时受重合闸恢复电压的影响会重新计时。鉴于此，建议厂家升级装置软件。

新建或技改变电站备自投设备时，应考虑许继NSP-40B和深瑞ⅠSA-358G备自投装置中存在的问题，并在定值整定过程中考虑这方面的因素。

在今后校验备自投装置的工作中，建议增加模拟进线开关重合闸出现较高瞬间恢复电压的情况，以验证装置的延时逻辑是否正确。如果有条件，例如某站2套备自投装置使用了不同厂家生产的不同型号的产品，则建议进行装置间的整体动作配合试验。

参考文献

[1]贺家李.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

作者简介：孙涛（1990—），男，江苏连云港人，助理工程师，主要从事电力系统二次系统检修工作。

〔编辑：白洁〕