趙亞鑫，劉麗媛，宋海濤

（1.內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司，呼和浩特 010010；2.包頭供電局，內(nèi)蒙古 包頭 014000）

0 引言

備自投保護裝置應(yīng)用的目的在于提高電力系統(tǒng)供電可靠性。在工作主電源失電時通過備自投保護裝置自動投入備用電源，以保證母線不失壓。備自投保護裝置準確動作可以及時恢復供電，在各電壓等級電網(wǎng)中被廣泛應(yīng)用[1-2]。為了提高電力系統(tǒng)的供電可靠性，目前大多數(shù)110 kV變電站配有備自投保護裝置，大多數(shù)備自投保護裝置采用低壓側(cè)分段（橋）開關(guān)備投方式。本文針對現(xiàn)場工作中手跳或遙跳主變壓器低壓側(cè)斷路器時無法閉鎖低壓側(cè)備自投保護的問題進行分析，并提出相應(yīng)的解決措施，以提高當前備自投保護設(shè)備的運行水平。

1 存在的問題及原因分析

1.1 存在的問題

包頭供電局110 kV東河變電站停電操作過程中，遙控拉開1號主變壓器低壓側(cè)951斷路器時，Ⅰ段母線仍帶電。通過對后臺監(jiān)控系統(tǒng)和保護裝置檢查，確認Ⅰ段母線帶電原因為備自投保護動作合上了910分段斷路器。在確認操作程序步驟無誤后，重復以上操作，仍出現(xiàn)備自投保護動作合910分段斷路器的現(xiàn)象。

1.2 備自投保護工作原理

東河變電站一次系統(tǒng)示意圖如圖1所示。備自投保護裝置在滿足動作條件的情況下，1DL斷路器或2DL斷路器跳閘，備自投保護動作合上3DL斷路器，為失電母線繼續(xù)供電。為了避免備自投保護裝置在特殊情況下誤投入，備自投保護裝置采用與斷路器重合閘保護相似的充放電邏輯，當滿足以下條件之一時，對備自投保護裝置進行放電，達到閉鎖備自投保護的目的。

（1）3DL斷路器在合位；

（2）Ⅰ母、Ⅱ母均無壓；

（3）有外部閉鎖信號；

（4）手（遙）跳1DL斷路器或2DL斷路器；

（5）控制回路斷線。

圖1 變電站一次系統(tǒng)示意圖

1.3 原因分析

經(jīng)現(xiàn)場檢查試驗后發(fā)現(xiàn)，在遙控斷開主變壓器低壓側(cè)951斷路器時，備自投保護裝置未有效放電，導致備自投保護將910分段斷路器合上，重新給Ⅰ段母線送電。

包頭供電局110 kV東河變電站10 kV分段910備自投保護裝置型號為PSP-641U，主變壓器保護操作箱集成在iPACS-5744變壓器非電量保護裝置中，操作箱中無手跳繼電器。進行主變壓器停電操作時，遙控拉開1號主變壓器低壓側(cè)951斷路器，手跳或遙跳接點反向啟動合后位置繼電器KKJ，KKJ僅提供反向啟動常開接點（如圖2所示），而手跳閉鎖回路需要KKJ正向啟動的常開接點開入，因此，主變壓器保護裝置和10 kV備自投保護裝置間無法滿足手（遙）跳閉鎖備自投的配合要求，此時無法正確開入至分段910備自投裝置對其放電?；诖?，當手（遙）跳變壓器低壓側(cè)951斷路器時，備自投裝置就會自動投入910分段斷路器，使停電母線重新帶電，不僅給工作人員及設(shè)備安全造成了安全隱患[3-6]，還降低了操作人員的工作效率。

圖2 改造前主變斷路器操作箱回路

2 改進方案

2.1 改進依據(jù)及目標

對備自投保護回路進行改進，在不影響原有功能的前提下，實現(xiàn)手（遙）跳主變壓器低壓側(cè)斷路器時有效閉鎖備自投保護，使回路功能完善，消除設(shè)備安全隱患。

本次改進依據(jù)《內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》[7]，改進后，進行停電操作遙控拉開變壓器低壓側(cè)斷路器時，回路能夠自動實現(xiàn)手（遙）跳和備自投保護裝置之間的連接，將操作行為傳遞給備自投保護，對備自投保護進行有效閉鎖，從而避免910分段斷路器誤合。

2.2 改進方案

（1）改進前主變壓器斷路器操作箱回路和分段910備自投保護裝置回路原理見圖2和圖3。圖2中的STJ和YTJ會使KKJ反向啟動，而KKJ僅提供常開接點，斷路器合閘后KKJ啟動，常開接點閉合，手動（遙控）跳閘后常開接點打開。圖3中分段910備自投保護裝置手跳閉鎖回路開入需要常開接點，主變壓器保護裝置和10 kV備自投保護裝置間無法滿足手跳（遙跳）閉鎖備自投保護的要求，因此，考慮通過新增中間繼電器ZJ給KKJ進行接點轉(zhuǎn)換和擴容，實施方法如圖4所示。

圖3 改造前910備自投裝置回路

圖4 改造后主變斷路器操作箱回路

（2）由手（遙）跳接點啟動中間繼電器ZJ，繼電器的常開接點一對用來啟動KKJ，一對用來閉鎖備自投保護裝置，如圖4、圖5所示。將STJ和YTJ改接至中間繼電器ZJ處，ZJ的其中兩對接點分別串接在KKJ反向啟動回路和閉鎖備自投開入回路中。當進行手（遙）跳主變壓器低壓側(cè)斷路器操作時，STJ和YTJ接點閉合，啟動中間繼電器ZJ，ZJ的兩對接點分別啟動KKJ和開入手跳閉鎖備自投回路。在保證原有功能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)閉鎖備自投保護功能。

圖5 改造后910備自投裝置回路

3 改進效果

包頭供電局對110 kV東河變電站、110 kV石園變電站及110 kV巴潤變電站等多個負荷變電站進行備自投回路改造，從根本上解決了由于不同廠家裝置的配合問題導致的手跳或遙跳主變壓器低壓側(cè)斷路器時，無法閉鎖低壓側(cè)備自投的問題，消除了由于備自投閉鎖不成功造成的人身和設(shè)備安全隱患，提高了設(shè)備運維水平。

（1）提高了運行人員操作效率。若手跳（遙跳）主變壓器低壓側(cè)斷路器后，備自投保護未閉鎖，將分段斷路器合上，運行人員需中斷現(xiàn)有操作程序，查找原因并進行處理，嚴重影響了操作效率，延長停電時間?；芈犯倪M后能夠避免上述情況的發(fā)生，從而提高操作效率。

（2）保障了工作人員人身安全。若在操作過程中，備自投保護裝置誤合910分段斷路器使停電母線重新帶電，而工作人員未發(fā)現(xiàn)母線重新帶電繼續(xù)操作，極有可能造成人員觸電，回路改進后能夠消除此隱患。

（3）提高了供電可靠性。若在手跳（遙跳）主變壓器低壓側(cè)斷路器過程中，工作母線突發(fā)故障，此時改進后的備自投保護能有效閉鎖，可避免備自投保護動作將分段斷路器合至故障母線導致的全站所帶負荷失電。

4 結(jié)語

本文分析了包頭供電局110 kV東河變電站備自投保護裝置在手跳（遙跳）主變壓器低壓側(cè)斷路器時無法有效放電閉鎖的原因，采用增加中間繼電器ZJ對KKJ進行接點轉(zhuǎn)換和擴容的方案對備自投的閉鎖回路進行了改造，改造效果良好。