(湖北省宜昌供電公司,湖北 宜昌 443000)

1 引言

由于供電可靠性的需要，110kV變電站要求采用雙電源供電，一回作為主供，另一回作為熱備用。當主供電源線路故障跳閘時，備自投裝置動作，將備用線路自動投入，從而保證不間斷對用戶供電[1]。然而當線路故障時，卻極易引起主變跳閘，造成備自投失敗。本文介紹了各種備自投邏輯判斷條件及動作過程，同時對某110千伏變電站NS931型備自投裝置動作失敗原因進行了詳細的分析，最后根據(jù)影響備自投正確動作的不同原因提出了相應的改進措施，以供同行參考。

2 NS931型備自投裝置邏輯動作條件

NS 931型數(shù)字式備用電源自動投切裝置適用于110kV及以下電壓等級的備用電源自動投切，以及分段保護、測量和控制。主要功能配置有：備用電源自投、母聯(lián)備自投、進線備自投、分段保護、充電保護等。主要功能及動作邏輯條件如下。

2.1 分段備自投

分段備自投的一次接線圖見圖1。Ⅰ母、Ⅱ母互為暗備用，即3DL備用1DL和2DL。

圖1 分段備自投的一次接線圖

(1)充電條件：①Ⅰ母、Ⅱ母均為三相有壓；②1DL、2DL均合位，3DL分位；③無閉鎖條件；④無放電條件；

(2)放電條件：①3DL合上；②1DL或2DL拒跳；③Ⅰ母、Ⅱ母均不滿足三相有壓條件延時15s鐘放電；當進線(對側(cè)變電站)失壓后在15s時間內(nèi)如果有任意一條進線有壓(恢復供電)，備自投仍然能正確動作，保證站內(nèi)供電快速恢復正常運行。

(3)動作過程：①Ⅰ母暗備用時，裝置充好電后：Ⅱ母無壓、Ⅰ母有壓、Ⅱ2無電流，跳2DL。確認2DL跳開后，合3DL；②Ⅱ母暗備用時，裝置充好電后：Ⅰ母無壓、Ⅱ母有壓、Il1無電流，跳1DL。確認1DL跳開后，合3DL。

2.2 進線1備自投

進線1備自投的一次接線圖如圖2所示。1號進線、2號進線互為明備用。

圖2 進線1備自投的一次接線圖

2.2.1 1號進線備用、2號進線運行

(1)充電條件：①Ⅰ母、Ⅱ母和Ul1均為有壓；②2DL、3DL均合位，1DL分位；③無閉鎖條件；④無放電條件；

(2)放電條件：①Ul1不滿足有壓條件；②1DL合位；③2DL拒跳。

(3)動作過程：Ⅰ、Ⅱ母均無壓、Ul1有壓、Il2無流，延時跳2DL。確認2DL跳開后，合1DL。

2.2.2 1號進線運行、2號進線備用

(1)充電條件：①Ⅰ母、Ⅱ母和Ul2均為有壓；②1DL、3DL均合位，2DL分位；③無閉鎖條件；④無放電條件。

(2)放電條件：①Ul2不滿足有壓條件；②2DL合位；③1DL拒跳。

(3)動作過程：Ⅰ、Ⅱ母均無壓、Ul2有壓、Il1無電流，跳1DL。確認1DL跳開后，合2DL。

裝飾這個詞，與我們的生活聯(lián)系越來越緊密，也越來越受藝術(shù)家的重視，裝飾性繪畫在中國畫中表現(xiàn)的越來越突出。在中國畫中“意境”一直是畫面的重要組成部分，水墨畫主要是靠寫意性來體現(xiàn)這一點的，工筆與寫意是相對而立的，工筆畫的意象趣味主要通過裝飾性來表現(xiàn)。

2.3 進線無分段方式備自投

進線無分段備自投的一次接線圖見圖3。1號進線、2號進線互為明備用。與進線1備自投不同的是不存在分段斷路器，兩條進線共用一條母線。

圖3 進線2備自投的一次接線圖

2.3.1 1號進線備用、2號進線運行

(1)充電條件：①母線和Ul1均為有壓；②2DL合位，1DL分位,③無閉鎖條件；④無放電條件；

(2)放電條件：①Ul1不滿足有壓條件；②1DL合位；③2DL拒跳。

(3)動作過程：母線無壓、Ul1有壓、Il2無流，延時跳2DL。確認2DL跳開后，合1DL。

2.3.2 1號進線運行、2號進線備用

(1)充電條件：①母線和Ul2均為有壓；②1DL合位，2DL分位；③無閉鎖條件；④無放電條件；

(2)放電條件：①Ul2不滿足有壓條件；②2DL合位；③1DL拒跳；

3 某110千伏變電站NS931型備自投裝置動作失敗原因分析

3.1 事故經(jīng)過

某110千伏A變電站配置有NS 931型數(shù)字式備用電源自動投切裝置，2015年02月06日04：49：04：431ms該變電站上級電源110kVB線跳閘后，導致該變電瞬間全站失壓，在B線開關(guān)重合之前，A變電站10kV備自投檢測到10kV7#、8#母線失壓，0.5s后備自投動作跳開1#主變10kV側(cè)開關(guān)后，裝置發(fā)2#主變10kV側(cè)開關(guān)合閘失敗，該開關(guān)未能合閘。該備自投方式：進線1模式：1號進線備用、2號進線運行，備自投如圖2所示，動作邏輯條件如下：

(1)充電條件：①母線和Ul1均為有壓；②2DL合位，1DL分位,③無閉鎖條件；④無放電條件；

(2)放電條件：①Ul1不滿足有壓條件；②1DL合位；③2DL拒跳。

(3)動作過程：母線無壓、Ul1有壓、Il2無流，延時跳2DL。確認2DL跳開后，合1DL。

4s后上級電源B線開關(guān)跳閘重合閘動作重合成功，下級A變電站110kV系統(tǒng)電源恢復，但因1#主變10kV側(cè)開關(guān)跳閘，而2#主變10kV側(cè)開關(guān)合閘失敗，導致10kV7、8號母線失壓。

3.2 現(xiàn)場檢查情況

運維人員到現(xiàn)場檢查：110kVB線開關(guān)裝置動作紅燈亮，重合閘動作紅燈亮，現(xiàn)場檢查一次設備均正常，B線開關(guān)重合成功。110千伏A變電站1號主變10kV側(cè)開關(guān)遙信變位顯示04：49：06：503ms跳位繼電器動作，無保護動作，10kV備自投告警事件顯示跳閘失敗，其他開關(guān)無保護動作。02月06日06：06檢查所有10kV開關(guān)一次設備均無異常。

3.3 事故分析及處理

保護人員到現(xiàn)場檢查保護跳閘原因，發(fā)現(xiàn)在110kVB線開關(guān)跳閘后，導致A變電站瞬間全站失壓，隨后10kV備自投檢測到10kV7#、8#母線失壓，備自投動作跳開A變電站1#主變10kV側(cè)開關(guān)后，裝置發(fā)2#主變10kV側(cè)開關(guān)合閘失敗。檢測10kV備自投裝置發(fā)現(xiàn)10kV備自投跳、合2號主變10kV側(cè)開關(guān)回路接反。

隨后保護人員調(diào)試完畢后，將10kV備自投跳、合2號主變10kV側(cè)開關(guān)回路接線改接正確。由于A變電站10kV備自投整定時間只有0.5s，無法躲過110kVB線開關(guān)重合閘3.5s時間。

4 防范措施

4.1 備自投與保護裝置的配合要合理

因備自投與保護裝置在生產(chǎn)廠家或日期不同，其種類、型號以及具體功能也不盡相同，不僅與線路保護裝置存在配合，與主變保護、母線保護等之間也有聯(lián)系[2-3]。所以備自投與各種保護配合使用過程中，由于種種原因難免會出現(xiàn)一些問題，需要不斷的分析和改進，整定參數(shù)和時間上要配合合理，使其滿足變電站現(xiàn)場工作條件。

4.2 設計施工與現(xiàn)場接線驗收正確

本案例中，備自投裝置的跳、合閘回路接反導致備自投動作失敗。在原本裝置設計過程中，在確保開關(guān)確已跳開，故障線路已隔離后，才能進行另一電源的自動投入運行邏輯。但由于未單獨使用二次控制電纜中線芯進行跳位監(jiān)視，致使開關(guān)電機未儲能后，切斷控制回路，控制回路斷線后，備自投合閘回路接線錯誤，無法合上備用電源，導致全站失電。因此，以后要把關(guān)設備質(zhì)量招標及設備施工質(zhì)量管控，對現(xiàn)場接線工程驗收嚴格按照規(guī)范要求進行整組試驗及驗收，確保設計施工與現(xiàn)場接線正確[6]。

4.3 保護全部檢驗試驗要及時

按照繼電保護規(guī)程規(guī)定，新投運滿一年變電站應進行一次保護全部檢驗[6]，因此A站如能在試驗中發(fā)現(xiàn)問題，則可避免此次事故的發(fā)生。一般檢驗保護過程，只是單純按照裝置邏輯進行模擬量加量采樣進行帶開關(guān)傳動，而未進行全方位事故預想，未在進行事故模擬試驗時，設想其他設備是否會因故障跳閘問題失電，而影響到裝置邏輯的執(zhí)行和判斷。

5 結(jié)論

本文結(jié)合變電站的實際運行方式，對110千伏變電站備自投裝置的不正確動作風險進行了分析并提出了防范措施。隨著電力系統(tǒng)的日益完善和復雜，對備自投裝置動作的正確性要求會不斷提高，而傳統(tǒng)備自投原來存在的不太明顯的問題也逐步暴露出來。這就需要不斷分析裝置的動作原理，研究合理的解決措施，從而進一步保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行及供電可靠性的提高。

[1] 周小龍.某變電站110kV線路備自投異常動作分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2015,36(8):28-32.

[2] 劉佐華.110kV 變電站備自投動作不成功原因分析及補救措施[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2009，(2)：91-92.

[3] 魏煌，洪旸錦，黃海坤.一起110kV備自投裝置拒動行為的分析及改進[J].電氣技術(shù)，2011，(7)：63-65.

[4] 王德全.110kV備自投與保護裝置配合問題的分析 [J].江蘇電機工程，2010，29(4):16-18.

[5] 董蕙子，李洪成，周超，李靜鵬，翟林林.一起 220kV變電站備自投裝置拒動事故的分析與問題反思[J].電子質(zhì)量，2014(11):21-25.

[6] 王冰.110kV備自投裝置不正確動作風險分析及防范措施[J].電氣工程與自動化,2015,32(3):41-46.