劉振海 劉成舉 胡章勇

（鄄城縣供電公司 山東 鄄城 274600）

0 引言

備自投裝置是電力系統(tǒng)為了提高供電可靠性而裝設(shè)的安全自動(dòng)裝置,當(dāng)工作電源因故障消失后,并且在備自投裝置整定時(shí)間(備自投裝置跳進(jìn)線開(kāi)關(guān)時(shí)間)范圍內(nèi)重合閘未成功,備自投裝置將工作電源斷開(kāi),將備用電源投入工作。 隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,為了保證供電的可靠性,進(jìn)線備自投在110kV 電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。

1 備自投動(dòng)作基本原理

如圖1 所示，1# 進(jìn)線為主線路，2# 進(jìn)線為備線路。正常運(yùn)行方式為主線路1# 進(jìn)線帶下面的母線； 當(dāng)主線路1# 進(jìn)線發(fā)生故障，1DL 跳閘時(shí)，備自投裝置將備線路2#進(jìn)線通過(guò)2DL 投入運(yùn)行，以保證正常供電。

圖1 備自投動(dòng)作基本原理圖

2 備自投動(dòng)作時(shí)間與線路重合閘的配合

在《3kV－110kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》中指出:備自投裝置啟動(dòng)后延時(shí)跳開(kāi)工作電源,動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于本級(jí)線路電源側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,需要考慮重合閘時(shí),應(yīng)大于本級(jí)線路電源側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與線路重合閘時(shí)間之和。

在整定方案中優(yōu)先考慮工作電源線路重合成功恢復(fù)供電,如果重合閘不成功備自投再動(dòng)作。因此備自投裝置動(dòng)作跳工作電源的時(shí)間整定值tzd 為：

tzd = tII+ tch1+tch2+Δt

其中: tII——本級(jí)線路電源側(cè)有靈敏度段保護(hù)動(dòng)作時(shí)間;

tch1——電源側(cè)重合閘時(shí)間;

tch2——負(fù)荷側(cè)重合閘時(shí)間;

Δt——裕度。

如果備自投裝置動(dòng)作跳工作電源的時(shí)間較短,不能躲過(guò)線路重合成功的時(shí)間,將導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,可能會(huì)對(duì)一次設(shè)備帶來(lái)沖擊。 此外,可以合理選擇線路重合閘的方式來(lái)避免線路重合閘和備自投裝置同時(shí)動(dòng)作。 電源側(cè)開(kāi)關(guān)的重合閘方式為檢母線有壓線路無(wú)壓,負(fù)荷側(cè)的重合閘方式為檢線路有壓母線無(wú)壓。 這樣如果備自投先于重合閘動(dòng)作,母線有壓,重合閘條件不滿足,線路重合閘不出口,避免了線路重合閘和備自投裝置同時(shí)動(dòng)作，從而提高了正確動(dòng)作可靠性。

3 備自投裝置開(kāi)關(guān)信號(hào)選取

大部分備自投裝置只需使用開(kāi)關(guān)位置的一個(gè)常閉節(jié)點(diǎn)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)該開(kāi)關(guān)的監(jiān)控。在以往的設(shè)計(jì)中，因線路、母聯(lián)保護(hù)裝置與備自投裝置都集中在繼保室， 為方便施工和控制成本， 常取保護(hù)裝置操作箱TWJ 繼電器接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱的開(kāi)關(guān)常閉接點(diǎn)的監(jiān)控，這一方法較取安裝在開(kāi)關(guān)場(chǎng)所的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱大大降低了施工量。 此外，眾多備自投裝置廠家圖紙?jiān)陂_(kāi)關(guān)量輸入端都標(biāo)注該開(kāi)關(guān)量取自開(kāi)關(guān)的TWJ 接點(diǎn)，這也是誤導(dǎo)設(shè)計(jì)人員取TWJ 接點(diǎn)的原因之一。

但是，當(dāng)開(kāi)關(guān)停電檢修，取下直流操作保險(xiǎn)或直流電源失壓時(shí)，其原本勵(lì)磁的TWJ 重動(dòng)繼電器會(huì)失磁返回， 備自投裝置檢測(cè)不到開(kāi)關(guān)的真實(shí)位置，將引起備自投裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。 另外，開(kāi)關(guān)操作箱的TWJ 繼電器的動(dòng)作回路往往串聯(lián)儲(chǔ)能接點(diǎn)， 當(dāng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能充足時(shí)，儲(chǔ)能接點(diǎn)才能接通TWJ 繼電器。 在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能的時(shí)間內(nèi)，備自投裝置檢測(cè)不到開(kāi)關(guān)的分位信號(hào)，而閉鎖投備用開(kāi)關(guān)信號(hào)會(huì)使事故擴(kuò)大。 某供電局就發(fā)生類似事故：當(dāng)時(shí)110kV 故障線路保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)兩側(cè)開(kāi)關(guān)，一側(cè)變電站的保護(hù)重合閘重合不成功， 另一側(cè)變電站保護(hù)重合閘重合成功，其110kV 線路備自投裝置動(dòng)作，再次跳開(kāi)該線路，但未能投上另一條110kV 備用電源線路，造成多個(gè)110kV 失壓。 所以備自投裝置開(kāi)關(guān)位置的接入應(yīng)取開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱的輔助接點(diǎn)， 這樣才能夠及時(shí)正確地反映開(kāi)關(guān)的合分位狀態(tài)，從而保證備自投裝置的正確動(dòng)作。

4 備自投裝置故障動(dòng)作成功率低的要因及改進(jìn)方法

4.1 備自投裝置故障的要因

經(jīng)過(guò)對(duì)備自投裝置故障的認(rèn)真統(tǒng)計(jì)和分析后，總結(jié)造成備自投裝置故障的主要因素有以下三點(diǎn)：

4.1.1 利用備自投裝置停用的機(jī)會(huì)，對(duì)各變電站備自投模擬各種故障進(jìn)行試驗(yàn)分析后發(fā)現(xiàn)：①在進(jìn)線開(kāi)關(guān)偷跳時(shí)，備自投會(huì)失敗，造成全站停電。②裝置無(wú)電流閉鎖，當(dāng)PT 保險(xiǎn)熔斷時(shí)，備自投裝置會(huì)誤動(dòng)。以上均是備自投裝置邏輯程序不完善所造成的，嚴(yán)重威脅備自投的正常運(yùn)行，直接影響備自投動(dòng)作成功率，所以邏輯程序缺陷是造成備自投裝置動(dòng)作成功率低的主要因素。

4.1.2 在調(diào)試備自投裝置和處理缺陷異常時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分調(diào)試人員對(duì)備自投的工作原理了解得不夠深入、細(xì)致，只能處理一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，導(dǎo)致出現(xiàn)故障或異常后不能恢復(fù)正常運(yùn)行的概率增加。應(yīng)通過(guò)加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn)來(lái)提高人員維護(hù)備自投裝置的水平，工作人員專業(yè)技能培訓(xùn)力度不夠是造成備自投裝置動(dòng)作成功率低的主要因素。

4.1.3 現(xiàn)場(chǎng)工作人員遇有裝置方面的問(wèn)題時(shí)，需要廠家提供準(zhǔn)確合理地解釋，并及時(shí)提供備品備件。但是實(shí)際工作中往往協(xié)調(diào)配合不夠，致使備自投裝置故障，是造成備自投裝置動(dòng)作成功率低的主要因素。

4.2 改進(jìn)方法

4.2.1 根據(jù)各變電站的運(yùn)行方式和實(shí)際情況，同廠家協(xié)商設(shè)計(jì)出合理完善的備自投邏輯圖，并相應(yīng)地對(duì)邏輯程序進(jìn)行修改，利用備自投停用的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)施。

4.2.2 組織專業(yè)技能培訓(xùn)，將基本理論和現(xiàn)場(chǎng)操作相結(jié)合，同時(shí)聘請(qǐng)專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)專題講座。

4.2.3 與廠家建立長(zhǎng)期合作機(jī)制，組織赴廠家實(shí)地進(jìn)行學(xué)習(xí)調(diào)研。 平時(shí)增強(qiáng)與廠家的聯(lián)系，提前準(zhǔn)備了備品備件，縮短了事故處理周期。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)的不斷完善和復(fù)雜，電網(wǎng)自動(dòng)化和堅(jiān)強(qiáng)程度要求日益提高，使得原來(lái)不太明顯的問(wèn)題逐步顯現(xiàn)出來(lái)，需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、使用的各個(gè)環(huán)節(jié)更進(jìn)一步全面化和精細(xì)化，要充分地考慮電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際要求，加強(qiáng)對(duì)備自投的分析研究，保證備自投裝置的可靠動(dòng)作和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 變電站備自投動(dòng)作成功率的提高，保證了電源不問(wèn)斷供電，防止事故的擴(kuò)大和升級(jí)，同時(shí)大大提高了對(duì)用戶的供電可靠性，由此帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益是不可估量的。