10 kV远方备自投误动作分析与处理

薛丽丽

(雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都 610000)

0 引言

备自投装置主要功能是在主电源跳闸后自动切换至备用电源，以保证用户供电的可靠性，减少运行人员操作及降低人为误操作的概率。备自投装置投入运行后，其能否准确动作对于系统的可靠运行至关重要。为减少现场接线以及考虑后期维护的便捷性，锦屏二级电站10 kV备自投通过监控LCU实现远方备自投功能。

1 系统运行方式

该电站远方备自投投运后很长一段时间未动作过，在10 kV负荷增加厂外开关站后，系统连续发生2次备自投误动作事件。误动作发生时，系统运行方式均为厂用电1号母线与2号母线分段运行，971开关与977开关闭合带厂外开关站负荷运行，备自投正常投入。远方备自投所涉及的10 kV开关及母线相关接线方式如图1所示。

图1 10 kV开关及母线接线示意

备自投逻辑为电站厂用电正常投运情况下，LCU在线，10 kV分段开关(编号90107，90701)断开，1号母线(901M)、2号母线(907M)备自投功能投入，当901M或907M低电压动作(相电压小于等于30 V)且延时条件(100 ms)满足，备自投动作流程自启动。

2 事件简介

事件1：厂外1号开关站上负荷开关911开关触头损坏导致AB两相相间短路进而造成三相短路，进线开关908开关过流I段保护动作跳闸，同时开关站供电电源侧电站10 kV厂用电901M备自投动作。其他开关保护未动作。

事件2：厂外1号开关站负荷开关912高压计量装置(室外安装)内进入小动物导致AB两相相间短路进而造成三相短路，912开关过流I段保护动作跳闸，同时开关站供电电源侧电站10 kV厂用电901M备自投动作。其他开关保护未动作。

3 事件分析

厂外1号开关站发生故障时，1号母线电压下降，921开关电流增大。高压厂用变压器低压侧电压和电流(1号母线电压和921开关处的电流)相关保护定值见表1。

表1 高压厂用变压器低压侧电压和电流相关保护定值

3.1 事件1保护及备自投动作情况分析

根据事件1发生时的故障录波情况分析可知。

(1) 921开关保护未动作情况分析：921开关故障起始电流为5.016 A，大于921开关过流I段保护定值4.54 A，但是故障持续时间287 ms小于过流I段延时1.0 s，故保护未动作。

(2) 971开关保护未动作情况分析：971开关电流未接入故障录波，但查看信息子站971开关保护装置启动时刻的波形，971开关一次电流约为4.05 A，小于971开关保护定值4.66 A，故保护未动作。

(3) 908开关保护动作情况分析：因971开关与908开关串联，故根据971开关电流知908开关的电流约2.025 A，结合908开关动作报文二次值(2 A，137 ms)大于908开关过流I段保护定值(1.94 A，100 ms)，故保护动作跳闸。

(4) 911开关保护未动作情况分析：因911开关触头损坏，不在911开关过流保护的保护范围。

(5) 备自投动作分析：通过故障录波数据可知，故障时三相电压值25 V且持续时间约280 ms，满足备自投动作条件；备自投设定延时为100 ms，但是考虑到远方备自投的动作时间受其数据扫描周期的影响，动作时间会超出延时定值，因此，动作时间大于定值。

3.2 事件2保护及备自投动作情况分析

(1) 921开关保护未动作分析：921开关故障电流为4.72 A，大于921开关保护定值4.54 A，但故障持续时间135 ms小于过流I段延时1.0 s，故保护未动作。

(2) 971开关保护未动作情况分析：971开关电流未接入故障录波，但查看信息子站971开关保护装置启动时刻的波形，971开关的二次电流约为1.6 A，小于971开关保护定值4.66 A，也小于908开关的保护定值，故保护未动作。

(3) 912开关保护动作分析：912开关电流未接入录波，但从故障前后的电流大小及保护装置报文来判断，912开关保护动作时的电流为0.725 A，134 ms，保护动作正确。

(3) 备自投动作分析：通过故障录波数据可知，故障时B相电压值25 V且持续时间约138 ms，满足备自投动作条件，动作正确。

针对事件进行深入分析，暴露以下问题。

(1) 备自投判断逻辑简单，无法避开负荷侧短路及接地故障情况。

(2) 备自投动作时间与相关开关保护时间未实现有效配合。

(3) 厂外开关站环境复杂，存在误入、设备隐患无法及时发现等多种隐患。

4 解决措施

(1) 调整备自投动作延时及相关保护动作时间，以0.1 s为阶梯设置，做到保护先动，备自投后动，保护与备自投配合一致。

(2) 完善备自投判据，将备自投采用的相电压改为线电压，同时参考厂内同类定值将低电压定值改为20 V，增加电流判据，在电压和电流均满足条件时备自投动作，以保证在各类故障时备自投不误动。

(3) 全面排查厂外线路隐患，对可能误入的地方做好封堵，各类导线均更换为绝缘导线；同时加强设备的巡检与维护，发现隐患及时消除，提高其安全运行水平。

5 结束语

在母线或负荷发生故障的情况下，如果备自投误动作可能会造成再次冲击及故障的扩大化，危及人员与设备的安全，因此，在10 kV备自投启用时应进行充分论证，复核备自投与保护之间的配合关系，避免出现误动作。