备用电源自投装置在主电源未失电情况下误动作的原因分析

2017-04-13钟乐

电子测试 2017年24期

钟乐

（国网山东省电力公司费县供电公司，山东临沂，273400）

0 引言

在某地区的110kVXX变中发生了一次在主电源未失电的情况下出现的备自投误动作，经过检查之后发现主要是由于装置中的二次电压熔丝存在接触不良的问题，使得负荷电流变小，与临界值相近，装置进入到备自投状态当中，为电网的正常运行、调度管理等方面带来较大的不利影响。

1 备自投装置误动作的过程

某地区中XX变由于2号开关的主变702开关C相流变发生漏油停电现象，因此转为A线进行供电，将YY变A327开关改运行合环，当其运行4分钟之后，XX变110kV线路中备自投装置发生闭锁现象，不到一分钟，B线712开关发生跳闸现象，C线389开关也发生了联跳反应，并且E线716开关也随之合闸。

在进行备自投动作时，电厂中有功出力12MW，在发生跳闸现象之前备自投装置中的动作灯没有亮，没有接到备自投的动作信息。在E线386中的开关线圈被烧毁，开关发生拒跳反应，电厂未解列。同时，由于XX变也处于该环路当中，因此其110kV正母线一直没有发生失电情况，因此没有对电厂产生非同期并网冲击情况。当备自投装置放电之后，通过对电流、电压曲线等进行查找发现，在动作发生前7小时，D线中的电流未69.082A/0.57A，110kV正母线的电压为115.5kV，CT变比为600/5。

2 备自投原理分析

备自投的型号为WJBK-2C-53B，属于双向线路式，设定其在5.5S时跳主电源开关，并且C线与E线进行联跳，在0.5S之后将备用电源开关进行闭合。将软件的版本升为V7.0，使投入功能加强，将“放电”与“闭锁”进行明确的区分。在动作逻辑中主要包括起动、放电以及闭锁条件。充放电的条件包括开关的状态、充电时间以及控制状态，将起动条件设置为母线无压，由于进线中不具备线路电压互感器，110kV母线以正母线带旁母的形式进行连接，电压的主要来源为110kV正母线三项式互感器，装置需要对UAB以及UBC进行采集，有压值设置为70V，无压值设定为25V。闭锁条件设置为工作线路中具有电流、过流闭锁以及有压闭锁等。其中，有流定值为36A/0.3A。当装置为闭锁状态中时，则意味着符合起动条件，而没有满足闭锁解除条件。只有当一个或者多个闭锁条件解除后，装置处于充满电的情况下才能够投入到备自投动作当中。

3 备自投装置发生误动作原因剖析

第一，动作过程包括：跳主电源、联切联络线、闭合备用电源，此过程与备自投动作逻辑完全符合，因此确定在该装置中发生了备自投动作。但由于主电源中有流，而110kV正母线以此电压中又处于未失电的状态，在环路运行时潮流分布处于正常状态，并且与负荷电流十分相近，备自投动作发生异常现象，由此将其判定为误动作。第二，由于外部开入量闭锁装置的设置，使得备自投在发生手分、遥分以及开关偷跳等情况时都难以发生反应，因此由于误动了开关而导致其出现误动作的可能性甚微。同时，环路以及相关操作当中，没有涉及到熔丝、空气开关等部分，即便是发生电压失电，有电流闭锁现象发生，备自投也将难以发生反应，因此，由于误动电压二次回路而发生失压的几率也十分微小。第三，主电源、一二次电压都没有发生失电现象，系统也处于正常的运行状态当中。当备自投发生动作时，在YY变与XX变中没有发生异常现象，也没有警报发出，在电压和电流方面也均呈现出正常的状态，当方式恢复之后，D线以及其他设备都能够处于正常的工作状态当中，由此可见，并不是由于系统故障而产生的备自投动作。第四，在对备自投装置内部进行整体的检查之后，没有发生任何不良问题，与厂家取得联系后，他们也认为备自投动作逻辑属于合理现象，在此过程当中由于受到较强的电磁干扰，使得计算机在进行干扰处理使将备自投动作信息遗失，动作灯没有发亮，干扰装置都采集的数据信息也具有较强的正确性，因此，由于受到强烈电磁干扰而导致备自投发生误动作的概率较高，虽然这种可能性无法利用实验的方式进行验证，但是不排除有这个可能。第五，在对后台的SOE信息表进行查询之后，备自投发出了闭锁信号，这时对装置中的110kV正母线进行检测，发现其处于无压状态，在主电源有流的状态下，没有发生备自投动作。XX变中的负荷较轻，当电压低谷时期时仅仅能够达到8MW，而电厂的并网负荷为12MW，远远低于电厂负荷标准。通过SCADA历史曲线中能够看出，在备自投动作发生前两分钟时，数据电流值为0.57A，当备自投动作发生之后，电流将瞬间降到临界值附近，如若电流再向下降低，装置对电流误差进行采集，则与无流条件相符合，使电流降低到0.3A之下，进而接触闭锁条件，备自投装置发生动作。

4 防止备自投装置发生误动作的措施

第一，将电路中的电压熔丝替换成空气开关，并且保障装置中二次电压回路的接触完好。同时，将此措施在其他变电所的备自投装置中进行实施，将全部的二次电压熔丝都更换成空气开关。第二，将YY变386开关、C线389开关中的自动断电辅助触点与110kV线路中的备自投开关回路相连接，这样做将能够有效防止开关拒分电厂非同期并网冲击现象发生。但是，这样做的缺点在于由于716开关没有做到正常的合闸，这将导致XX变发生失电问题，并且使备自投对供电可靠性的作用受到损害。第三，厂家与上级整定部门应采取积极措施，使装置的灵敏度、精确度得到有效的提升，加强采集装置对有流数据进行采集的准确性，尽最大能力将误差控制在可接受的范围之内，并且加强设备对电磁干扰的抵抗能力，对闭锁定值进行合理的设置，并且适当降低其中的有流闭锁值，可以将其从0.3A降低到0.2A，或者根据具体的实际情况降到更低。同时，还应拓展闭锁功能，保障其能够在未失电的情况下实现有流闭锁。这样做的缺点在于：如果上级整定发生失电现象，则有流闭锁会被解除，装置在采集时出现了正误差，则会导致电流的数值超过0.2A，出现装置的拒动现象，这将难以实现电网作为第一道放线的效果，进而产生大规模的停电事故。第四，应保障时间、周期的正确，并且在异常情况发生之后，对变电所后台机中的SOE信息进行查看，如果信息显示出的时间与调度台工作站中的时间存在差异，则应将融入到常规工作当中，使得事故信息与后台机之间保持一致，并且能够逐一显示出来，这样做将能够有效减少数据信息丢失等问题产生。第五，对运行方式进行合理的调整，减少两条线路同时供应一处的现象出现，例如由35kV联络线与电源共同供应XX变，在合环过程中，应将潮流进行重新分布。此外，当35kVXX变系统与110kV系统处于相互独立运行的情况时，应将110kV备自投装置与C线相接连，并且退出冬电线的跳闸压板。