蔡周

摘 要：隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)也提出較高要求。然而從現(xiàn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀看，仍存在較多故障問題，以其中110 kV線路備自投故障最為明顯，故障出現(xiàn)后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行都會(huì)帶來不利影響。這就要求做好故障分析工作，并采取相應(yīng)的完善策略。該文將以某變電站為例，對(duì)該變電站110 kV線路備自投情況、故障出現(xiàn)的原因以及解決備自投故障的有效策略進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：110 kV主接線 備自投故障 原因 策略

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）02（a）-0028-02

作為電力自動(dòng)化的重要配置，110 kV電源備自投是現(xiàn)行大多區(qū)域變電站自動(dòng)化建設(shè)中考慮的主要問題。這種備自投裝置應(yīng)用下對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改善、線路故障的控制都可發(fā)揮重要作用。但備自投裝置實(shí)際投入使用中，多會(huì)出現(xiàn)異常動(dòng)作現(xiàn)象，影響備自投裝置應(yīng)用效果的發(fā)揮，且不利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。因此，該文對(duì)110 kV線路備自投故障研究，具有十分重要的意義。

1 110 kV線路備自投故障情況分析

該文在研究中主要選取某變電站作為實(shí)例，該變電站中的110 kV主線主要有主線、備用線路。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主線路回路出現(xiàn)異常問題，此時(shí)備自投裝置便會(huì)對(duì)啟動(dòng)條件進(jìn)行檢測(cè)，若啟動(dòng)條件得以滿足，將會(huì)開始處于倒計(jì)時(shí)狀態(tài)。該狀態(tài)下，備自投主要執(zhí)行判斷、行動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作。若故障線路能夠重合，將不會(huì)啟動(dòng)備自投設(shè)備。而在判斷過程發(fā)現(xiàn)主線路以永久性故障為主，此時(shí)因斷路器難以重合，主線斷路器會(huì)接收到裝置的跳閘脈沖，而備用線路斷路器所收到的以合閘脈沖為主。這一過程的實(shí)現(xiàn)可保證主線故障情況下，變電站仍能夠可靠運(yùn)行。

然而該變電站運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)主線路有瞬間故障問題出現(xiàn)后，此時(shí)保護(hù)命令會(huì)下發(fā)到保護(hù)裝置中，由此產(chǎn)生跳閘動(dòng)作。正常情況下，備自投裝置會(huì)在一定延時(shí)下對(duì)跳閘出口加速。但該次故障中，備自投裝置直接將跳閘脈沖發(fā)出，使重合閘裝置、備自投裝置處于閉鎖狀態(tài)，最終出現(xiàn)失壓事故。另外，備自投裝置引用下也有其他問題存在，如主線故障情況下，盡管可使本側(cè)斷路器實(shí)現(xiàn)重合，但供電卻難以實(shí)現(xiàn)。而且在將跳閘脈沖發(fā)出后，斷路器合閘未能成功[1]。

2 110 kV線路備自投故障原因分析

針對(duì)備自投故障出現(xiàn)的情況，可發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的原因主要表現(xiàn)為備自投動(dòng)作、主線重合閘未能有效配合；閉鎖、備自投裝置未能有效配合；備自投裝置未接收到回饋信號(hào)。這些問題的存在，直接導(dǎo)致110 kV線路備自投異常動(dòng)作出現(xiàn)。首先，從備自投動(dòng)作、重合閘二者配合情況看。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，若有故障問題出現(xiàn)，保護(hù)回路將會(huì)有兩個(gè)動(dòng)作出現(xiàn)。其中第一個(gè)動(dòng)作主要表現(xiàn)在重合閘裝置動(dòng)作上，其與斷路器比較，時(shí)間延后1.5 s。而第二個(gè)動(dòng)作則強(qiáng)調(diào)備自投裝置的應(yīng)用，其會(huì)將跳閘脈沖發(fā)出。這兩個(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過程中，要求保證控制在4 s以內(nèi)的延時(shí)。若故障出現(xiàn)后，可將保護(hù)動(dòng)作時(shí)間保持在5.5 s。但變電站設(shè)備運(yùn)行過程中，主線路斷路器斷開的同時(shí)，備自投裝置直接完成跳閘脈沖的發(fā)送，這就造成失壓事故問題出現(xiàn)[2]。

其次，閉鎖與備自投裝置未能有效配合。從斷路器控制系統(tǒng)構(gòu)成看，其主要表現(xiàn)為閉鎖重合閘、備自投以及控制回路等方面。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，手動(dòng)跳閘回路、跳閘脈沖本身處于相聯(lián)狀態(tài)，這樣脈沖會(huì)直接影響斷路器動(dòng)作。例如，脈沖信號(hào)發(fā)出后，1HJ與2HJ繼電器、手動(dòng)跳閘都有不同動(dòng)作。這種動(dòng)作情況下，重合閘回路、備自投回路會(huì)保持接通，可能脫離預(yù)期設(shè)定的動(dòng)作程序，動(dòng)作可能不成功，或者出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作。整個(gè)系統(tǒng)因過多異常動(dòng)作的存在，難以滿足可靠運(yùn)行要求[3]。

最后，備自投裝置未能接收回饋信號(hào)。當(dāng)主線路故障問題出現(xiàn)后，輔線合閘、主線跳閘等脈沖將由備自投裝置發(fā)出，需注意的是這些脈沖信號(hào)發(fā)送過程中，一般需保證主線斷路器跳閘信息被接收后，輔線合閘才可實(shí)現(xiàn)，假若該過程中信號(hào)的傳遞因受阻而影響回饋的實(shí)現(xiàn)，后續(xù)的動(dòng)作都難以執(zhí)行。通過檢查發(fā)現(xiàn)，備自投裝置未能及時(shí)接收到回饋信號(hào)，成為失壓事故的主要原因。其中在延時(shí)控制上，主要以4 s為主，而該系統(tǒng)運(yùn)行中達(dá)到6 s的延時(shí)時(shí)間，這樣程序的運(yùn)行便難以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于其中信號(hào)受阻問題，產(chǎn)生的原因多表現(xiàn)在主線斷路器動(dòng)作中，表現(xiàn)出“跳-合-跳”，這便影響信號(hào)的實(shí)時(shí)傳遞[4]。

3 備自投故障問題解決的有效措施

3.1 斷路器動(dòng)作的簡(jiǎn)化

針對(duì)當(dāng)前110 kV線路備自投異常問題，實(shí)際解決中需從線路斷路器著手，對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)化。實(shí)際操作中主要需優(yōu)化二次接線，其具體步驟主要包括：（1）對(duì)脈沖出口進(jìn)行調(diào)整?？煽紤]對(duì)保護(hù)回路、脈沖出口回路保持連通，這樣可使出口接入得以改變；（2）在閉鎖回路上進(jìn)行增加。其主要強(qiáng)調(diào)將閉鎖重合閘裝置設(shè)置在線路中，這樣可使備自投裝置運(yùn)行中，所有動(dòng)作都較為可靠；（3）以DL接點(diǎn)取代原有的TWL接點(diǎn)，確保在反饋信息過程中不會(huì)受到較大阻礙，對(duì)于信息反饋的實(shí)現(xiàn)可起到突出作用。除此之外，在優(yōu)化過程中，也可在線路故障出現(xiàn)后，保證保護(hù)動(dòng)作發(fā)揮其功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行重合閘復(fù)電，有利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行[5]。

3.2 后加速程序在備自投裝置中的裝設(shè)

對(duì)于備自投裝置運(yùn)行中，備自投動(dòng)作、重合閘動(dòng)作時(shí)間不相匹配問題，其解決的有效方法在于將后加速程序引入到控制程序中。一般后加速程序的引入，主要表現(xiàn)在可對(duì)輔線、主線斷路器進(jìn)行有效管理，解決以往延時(shí)為5.5 s的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間問題，有利于及時(shí)恢復(fù)供電。需注意的是在實(shí)際引入后加速程序中，應(yīng)保證有廠家技術(shù)人員參與到應(yīng)用實(shí)踐中，保證程序的調(diào)試以及編程都較為合理。這樣才可使備自投裝置運(yùn)行下，能夠有效配合重合閘動(dòng)作。

3.3 運(yùn)行管理的加強(qiáng)

在備自投裝置應(yīng)用下，應(yīng)注意充分了解裝置基本原理。以定值整定為例，需及時(shí)將其中不必要功能進(jìn)行剔除。而且在模擬轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，需避免完全以模擬斷路器應(yīng)用為主，其很可能難以對(duì)斷路器、備自投裝置的配合準(zhǔn)確反映出來。實(shí)際完善過程中，可考慮對(duì)二次回路配合進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于裝置動(dòng)作有效性的提高可起到明顯作用[6]。

3.4 人員素質(zhì)與裝置質(zhì)量的提高

現(xiàn)行備自投裝置應(yīng)用過程中，人員素質(zhì)高低所帶來的影響極為明顯。部分人員在實(shí)際進(jìn)行接線或運(yùn)行管理中，并未對(duì)備自投裝置的相關(guān)原理給予足夠重視，這樣驗(yàn)收、操作與運(yùn)行等各環(huán)節(jié)中一旦有問題出現(xiàn)，也難以得到及時(shí)處理。這就要求做好人員培訓(xùn)工作，可在接線等工作開展前對(duì)人員的專業(yè)技能、責(zé)任意識(shí)等進(jìn)行強(qiáng)化，并在具體操作中對(duì)人員給予相應(yīng)的指導(dǎo)，使所有工序質(zhì)量得到保障。另外，在備自投裝置質(zhì)量上也需做好控制工作。較多變電站中的備自投裝置，運(yùn)行中極易出現(xiàn)受損、元器件老化等問題，其會(huì)帶來一系列故障問題，這樣便會(huì)影響備自投裝置作用的發(fā)揮。變電站建設(shè)過程中，對(duì)于引入的裝置應(yīng)保證其質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，且在安裝投入使用后，適時(shí)開展相應(yīng)的檢測(cè)維護(hù)工作，如對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)、回路絕緣的判斷等，盡可能將設(shè)備所有潛在的隱患及時(shí)消除，這樣才可確保裝置運(yùn)行中更為穩(wěn)定可靠[7]。

4 結(jié)語

110 kV線路備自投故障是現(xiàn)行變電站建設(shè)中需考慮的主要問題。該文在研究中主要選取某地區(qū)變電站建設(shè)情況為例，發(fā)現(xiàn)其在運(yùn)行中存在較多異常動(dòng)作，自身應(yīng)用功能受到影響的同時(shí)也不利于整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。而產(chǎn)生這種現(xiàn)狀的原因包括許多，要求在實(shí)際解決中對(duì)斷路器動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)化，將后加速程序裝設(shè)于備自投裝置中，并在運(yùn)行管理、人員素質(zhì)以及裝置質(zhì)量等方面進(jìn)行強(qiáng)化，以此使備自投裝置故障問題得以解決。

參考文獻(xiàn)

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