湖南省電力公司 湘潭市電業(yè)局 李 明 朱 勝 涂 剛

變電站備自投裝置動(dòng)作分析
——以某110 kV變電站為例

湖南省電力公司 湘潭市電業(yè)局 李 明 朱 勝 涂 剛

一、備自投裝置的作用及基本要求

1.備自投裝置作用。備自投裝置即備用電源自動(dòng)投入裝置，是當(dāng)工作電源因故障斷開(kāi)以后，能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入工作或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上去，從而使用戶不至于被停電的一種自動(dòng)裝置。在變電站進(jìn)線開(kāi)關(guān)、分段（內(nèi)橋）開(kāi)關(guān)上加裝備自投裝置，能提高供電可靠性，減少系統(tǒng)故障，保障用戶供電，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的有力保證。

2.備自投裝置基本要求。

（1）只有工作電源確實(shí)斷開(kāi)后，備用電源才能投入。工作電源失壓后，備自投啟動(dòng)延時(shí)，進(jìn)線斷路器先跳閘，確認(rèn)該斷路器跳位后，備自投邏輯才進(jìn)行下去。這樣可防止備自投動(dòng)作后出現(xiàn)故障或備用電源倒送電的情況。但故障不應(yīng)由備自投裝置切除，備自投裝置跳到工作電源的時(shí)限應(yīng)長(zhǎng)于所有保護(hù)和重合閘的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)限。

（2）當(dāng)備自投裝置備用對(duì)象出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)閉鎖備自投裝置。當(dāng)?shù)蛪撼鼍€故障而出線保護(hù)拒動(dòng)，引起主變后備保護(hù)動(dòng)作切除主變?cè)斐赡妇€失壓時(shí)，應(yīng)閉鎖低壓側(cè)分段備自投裝置和變壓器備自投裝置；主變保護(hù)全部跳閘時(shí)，應(yīng)閉鎖高壓側(cè)分段備自投裝置。

（3）備自投裝置動(dòng)作延時(shí)是為了防止母線電壓短暫下降，故備自投延時(shí)應(yīng)大于最長(zhǎng)的外部故障切除時(shí)間。母線的進(jìn)線斷路器跳開(kāi)引起母線失壓，且進(jìn)線無(wú)重合閘功能時(shí)，可不經(jīng)備自投裝置動(dòng)作延時(shí)直接跳開(kāi)斷路器，可迅速啟動(dòng)備用電源。

（4）人工切除工作電源時(shí)，備自投裝置不動(dòng)作。備自投裝置引入各工作斷路器的合接點(diǎn)和后接點(diǎn)，就地或遠(yuǎn)程控制跳斷路器時(shí)，其合、后接點(diǎn)斷開(kāi)，備自投裝置退出。若無(wú)法引入合、后接點(diǎn)，在人工切除工作電源前，應(yīng)保證備自投裝置退出工作，可以用手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)退出，或解開(kāi)相應(yīng)出口壓板或整定退出。備用電源不滿足有壓條件時(shí)，備自投裝置不應(yīng)動(dòng)作。

二、某變電站備自投裝置原理圖及定值

1. 運(yùn)行原理該備自投裝置由電磁式繼電器組成，其運(yùn)行原理如圖1所示。

圖1 備自投裝置原理及定值

2.備自投裝置定值。

（1）線路電壓元件。電壓互感器（TV）：110/0.1；動(dòng)作電壓：20 V（相電壓）。

（2）線路有壓元件。TV：110/√3/0.1/√3；動(dòng)作電壓：39 V（接57 V）。

（3）動(dòng)作時(shí)限。4.5 s 。

三、某變電站站備自投裝置構(gòu)成及動(dòng)作情況

110 kV某變電站共有2條進(jìn)線，分別為504和506。備自投采用進(jìn)線備自投方式，事件前該站運(yùn)行方式為504主供、506備用。

2008年2月26日03時(shí)22分左右，該站110 kV備自投裝置動(dòng)作，在未跳開(kāi)504情況下，合上506。站內(nèi)備自投屏“備自投合506”信號(hào)繼電器掉牌。備自投裝置動(dòng)作情況見(jiàn)表1。

表1 備自投裝置動(dòng)作情況

由表1可知，506合閘確系備自投出口引起。

四、檢查情況及原因分析

檢查發(fā)現(xiàn)備自投屏接線完好，端子排、各繼電器接線緊固。各繼電器接點(diǎn)位置、電壓輸入回路均無(wú)誤，定值無(wú)誤。

在110 kV場(chǎng)地檢查。打開(kāi)504斷路器端子箱，發(fā)現(xiàn)端子排各端子十分潮濕。端子箱內(nèi)頂部、兩側(cè)密密麻麻凝有很多水珠，底部有積水。整個(gè)端子箱內(nèi)濕度很大，二次接線上還凝有小水珠，靠近下部的接線上水珠形狀較大。在019與025端子之間尤其潮濕（該兩端子緊鄰位于端子排下部）。

在504主供、506備用的情況下，圖1上的DL均為504開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)。此時(shí)，由于504在合位，019后DL輔助接點(diǎn)閉合，“019”已帶負(fù)電。而025后的504輔助接點(diǎn)斷開(kāi)，在504未跳開(kāi)的情況下，025后的504輔助接點(diǎn)始終為斷開(kāi)狀態(tài)，以確保備自投裝置在未跳開(kāi)504斷路器之前不會(huì)合506。

由圖1可知，506合閘啟動(dòng)回路中BK5，7接點(diǎn)閉合，2ZJ接點(diǎn)閉合，025處已帶正電。只要025后的504輔助接點(diǎn)閉合，即可啟動(dòng)506合閘繼電器線圈HJ合上506，同時(shí)啟動(dòng)506信號(hào)繼電器。

由504端子箱檢查情況結(jié)合以上分析可以推斷，由于019與025兩端子箱緊鄰，端子箱之間因?yàn)槌睗窠^緣損壞，以水為導(dǎo)體瞬時(shí)導(dǎo)通。506合閘啟動(dòng)回路通過(guò)019與負(fù)極導(dǎo)通，啟動(dòng)HJ，合上506。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)備自投合506信號(hào)繼電器掉牌，遠(yuǎn)方亦有信號(hào)。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。將025與019兩端子箱短接，506合閘繼電器HJ啟動(dòng)，與推斷完全一致。

綜合以上情況，該變備自投未跳開(kāi)504即合上506的行為系由于025與019兩端子箱受潮、絕緣損壞導(dǎo)通，啟動(dòng)506合閘回路導(dǎo)致。是一起典型的由于二次絕緣損壞引起的保護(hù)誤動(dòng)作事件。

五、結(jié)論與建議

針對(duì)出現(xiàn)的端子排受潮絕緣受損的情況，可以通過(guò)端子箱加裝驅(qū)潮裝置來(lái)預(yù)防。同時(shí)，在端子排二次布線時(shí)還應(yīng)將正電源與跳合閘回路隔開(kāi)一個(gè)端子箱。