备自投装置时序出错原因分析和防范措施

张兰英

(国网福建省电力有限公司福州供电公司，福建 福州 350009)

备自投装置时序出错原因分析和防范措施

张兰英

(国网福建省电力有限公司福州供电公司，福建 福州 350009)

根据某110 kV变电站高、低压侧备自投装置动作时序出错的现象，分析出导致下级备自投装置异常动作的原因是：电源进线故障后，备自投装置整组启动时2套备自投装置对电压短暂恢复的动作过程逻辑存在差异。根据分析结果，提出了对应的排查方法和防范措施，确保了对用户的连续供电。

备自投装置；电压短暂恢复；备自投逻辑；动作时序

0 引言

备自投装置的应用保证了对用户的连续供电，是电网故障后起弥补作用的一种有效设备。随着在地区电网中的应用越来越广泛，几乎所有变电站均配置了齐全的备自投装置，但该设备还存在诸多亟待改进的地方。备自投装置的整组动作是在满足相关启用方式判据的前提下，按照一定的动作过程进行的;但因不同厂家考虑的侧重点不同，在实现备自投动作过程上采取了不同的逻辑，给同一变电站备自投装置之间的相互配合带来了诸多问题。

以下结合某变电站在进线1线路故障跳闸后，2套不同厂家生产的备自投装置动作时序颠倒的案例，分析了备自投装置整组启动时动作时序出错的原因，并排查了本地区变电站内备自投是否存在类似问题，要求生产厂家采取对相关软件进行版本升级等安全防范措施。

1 变电站概况

C变电站为110 kV终端变，其高压侧母线为内桥接线方式，低压侧母线为单母分段接线方式，其一次主接线如图1所示。高、低压侧各配置1套备自投装置，具体为：110 kVⅠ，Ⅱ段母线配置WBT-820A系列微机备自投装置(许继电气股份有限公司生产)，无过负荷联切；10 kVⅠ，Ⅱ段母线配置RCS-9651C备自投装置(南瑞继保电气有限公司生产)，过负荷联切投入第1轮6条10 kV馈线和第2轮6条10 kV馈线。

图1 C变电站一次主接线

2 运行方式

事故发生前运行方式：110 kV进线1线路带110 kVⅠ段母线、1号主变及10 kVⅠ段母线运行；110 kV进线2线路带110 kVⅡ段母线、2号主变及10 kVⅡ段母线运行；3DL开关及6DL开关热备用，进线1与进线2互为备用。全站负荷约80 MW。110 kV备自投的动作时间整定为2.5 s，10 kV备自投的动作时间整定为3.5 s。

3 事故过程

某日02:30，进线1线路发生B相永久性接地故障，A变电站进线1线路保护PSL621C零序Ⅰ段16 ms动作出口，接地距离Ⅰ段14 ms动作出口，71 ms开关ADL三相跳闸，1 704 ms重合闸动作，重合不成功，1 839 ms后加速永久外性故障跳闸出口，1 898 ms开关ADL三相跳闸。C变电站110 kV备自投(WBT-820A)及10 kV备自投(RCS-9651C)相继动作，具体为：110 kV备自投(WBT-820A)动作，4 443 ms跳开1DL开关，4 546 ms合上3DL开关；10 kV备自投(RCS-9651C)动作，3 942 ms跳开4DL开关，4 048 ms合上6DL开关；同时因过负荷，10 kV备自投第1轮过负荷联切动作，出口联切6条10 kV馈线，负荷损失10 MW。监控后台有A变电站线路保护、C变电站110 kV备自投、10 kV备自投及10 kV备自投联切出口1的动作信号，及相应联切10 kV馈线的跳闸信号。

事故发生后立即通知现场检查，02:50向调度汇报：现场检查一、二次侧均未发现异常。03:00送4DL开关，并对相应10 kV馈线恢复送电，断6DL开关。03:07强送进线1线路不成，A变电站线路保护PSL621C距离手合后加速保护动作永久性故障跳闸ADL开关。

备自投装置的功能就是在预想的运行方式下，在工作电源失电时依照预设逻辑自动投入备用电源，保证负荷不因电力系统故障而失电。为此，按照备自投装置上下级的配合关系，在进线1失电时，110 kV备自投应先于10 kV备自投动作，只有在110 kV备自投拒动的情况下，10 kV备自投才动作。但在本案例中，在进线1失电时，10 kV备自投却抢先110 kV备自投约0.5 s动作，出现了上下级2套备自投装置动作时序颠倒的现象。

4 事故原因分析

经相关分析和试验论证结果得知，导致上下级2套备自投装置动作时序颠倒的原因是在备自投整组启动过程中，当电压短暂恢复时，2套备自投装置的动作过程逻辑存在差异。即上一级110 kV备自投(WBT-820A)在电压短暂恢复时，跳闸延时计数器停止计时并清零，待重新满足启动条件后再从0开始计时；下一级10 kV备自投(RCS-9651C)在电压短暂恢复时，跳闸延时计数器停止计时并不清零，待重新满足启动条件后继续计时。

当进线1线路发生B相接地故障时，A变电站线路保护跳闸。此时C变电站110 kVⅠ段及10 kVⅠ段备自投装置均满足启动条件，其跳闸延时计数器均开始计时。但A变电站线路重合闸动作后，母线电压、电流短时恢复，此时110 kVⅠ段母线及10 kVⅠ段母线线电压大于无压定值，电流大于无流定值，110 kVⅠ段备自投装置(WBT-820A)的跳闸延时计数器停止计时并立即清零，而10 kVⅠ段备自投(RCS-9651C)的跳闸延时计数器停止计时但不清零。当重合闸装置重合于永久故障时，再次切除进线1线路后，110 kVⅠ段备自投装置(WBT-820A)启动重新计时，10 kVⅠ段备自投装置(RCS-9651C)在上次计时的基础上继续计时。由于110 kV备自投装置跳闸时间定值与10 kV备自投装置间仅有1 s的配合时间，在将1.5 s重合闸时间计入后，10 kV备自投装置实际动作时间较110 kV备自投装置提前0.5 s,因此10 kV备自投装置先于110 kV备自投装置动作。

5 事故暴露问题

5.1 定值整定问题

本次事故暴露出继电保护的定值计算存在盲区。计算人员没有深入领会各备自投装置在备自投整组启动过程中，当电压短暂恢复时，各备自投装置的动作过程逻辑存在差异，误认为各备自投装置的动作过程逻辑是完全相同的。在整定备自投定值时，在同一变电站上、下级备自投之间的相互配合上没有加上时间差，导致进线失电时，10 kV备自投装置不必要动作。

5.2 工程投产验收问题

本次事故暴露出工程管理中的投产验收存在问题，在备自投装置进行投产验收过程中，验收人员对备自投装置动作过程逻辑的验收把关不到位。现场验收时，认为开关相应动作，装置与后台均有报文就合格，未发现高、低压侧备自投装置在动作过程逻辑上的差异，导致进线失电时，10 kV备自投装置不必要的动作。

6 防范措施

6.1 调整下级备自投装置定值

组织开展隐患排查，对区域范围内的备自投装置进行全面排查。对于启用方式相同但动作过程逻辑相异、导致上下级备自投时间配合不当的备自投装置，采取合理延长下级备自投动作时间的方式，以确保进线失电时110 kV备自投装置比35 kV/10 kV备自投装置先动作。

6.2 改进备自投装置逻辑

对于今后新建、技改的变电站，在设计审查和备自投装置招投标时，要求备自投装置的动作过程逻辑统一采用如下标准：在备自投装置整组启动过程中，当电压短暂恢复时，跳闸延时计数器停止并清零，待重新满足启动条件后再从0开始计时。对于已经订货但未投产的备自投装置，要求相应厂家修改完善动作过程逻辑，统一采用上述逻辑。

6.3 加强施工全过程管理

要求验收人员严格按照有关规定对备自投装置进行全面验收。在校验备自投装置的工作中，增加模拟工作电源短时失电、电压短暂恢复(不满足启动条件)2个时段的情况及模拟各备自投装置间的整体动作配合试验，以验证各备自投装置的动作过程逻辑与设计标准是否存在差异。

7 结束语

备自投装置之间的相互配合包括启动方式、动作时间、配置、选型、程序逻辑等多方面。在设计、选型、安装和使用备自投装置时，应从相互关联的电网情况、运行方式、操作、试验方法等多方面考虑，而不能将备自投装置孤立起来，避免由于未考虑备自投装置之间的相互配合而导致其不必要动作,以保证对用户的连续供电。

1 孙 涛．线路重合闸引起的不同备自投装置间配合问题的研究[J]．科技与创新，2016，4(1)：99-100．

国家电网公司2017年迎峰度夏反事故应急演练成功举行

为提高迎峰度夏期间国家电网公司对重大电网事故的应急处置能力，检验公司系统各单位对大面积停电事件的快速响应和应急管理水平，保障电网运行安全和电力可靠供应，7月4日上午，该公司组织开展了2017年迎峰度夏反事故应急演练。这次大规模、综合性实战演练参演单位及厂站超过260家，参演人数达5 000余人。本次演练由公司董事长、党组书记舒印彪担任演练总指挥，公司副总经理、党组成员栾军担任演练执行指挥，国家能源局副局长王晓林、国家发改委经济运行局局长赵辰昕、国资委综合局局长刘建波、国家能源局电力安全监管司司长童光毅观摩并指导演练。

本次演练结合2017年电网运行的重大风险，根据夏季电网运行特点，设置了某密集通道因恶劣天气发生多回交直流线路跳闸，安控拒动导致送端区域电网解列、受端电网发生一般大面积停电事件的严重连锁故障。演练横向加强电网运行、设备抢修、营销服务等专业联动，纵向强化总（分）部、省地公司的处置协同，6个分部、27个省公司均参加本次演练。参演单位和人员准确及时地处理了演练设置的各种故障，达到了预期的演练效果，充分检查了大面积停电应急处置预案的部署和落实情况，检验了国家电网统一指挥、各级运行单位及相关发电企业的协调配合能力，提高了迎峰度夏期间国家电网事故应急处置水平，为迎接夏季大负荷保电做好了充分准备。

(来源：国家电网公司网站 2017-07-05)

2016-11-27；

2017-03-01。

张兰英(1972—)，女，工程师，主要从事电网继电保护运行管理工作，email：jbz2001zly@163.com。