一起110kV變電站110kV和35kV備自投動(dòng)作分析及探討

保定供電公司 崔 曄 霍 紅 鄭兵武

為保證電力系統(tǒng)供電可靠性，系統(tǒng)中一般多采用環(huán)形電網(wǎng)供電?？紤]到不同電壓等級(jí)的具體特點(diǎn)，普遍的做法是，對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)，采用環(huán)形電網(wǎng)來(lái)保證其供電可靠性；對(duì)于110kV及以下電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)，則多采用環(huán)形設(shè)計(jì)單路供電的方式來(lái)保證其安全穩(wěn)定性，而通常采用備用電源自動(dòng)投入裝置來(lái)提高系統(tǒng)的供電可靠性。

國(guó)網(wǎng)保電供電公司涿州小區(qū)現(xiàn)有6座110kV無(wú)人值守或綜合自動(dòng)化變電站，都裝設(shè)有110kV線路或主變（微機(jī)型）備用電源自動(dòng)投入裝置?，F(xiàn)結(jié)合作者幾年來(lái)的運(yùn)維實(shí)踐，對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障過(guò)程中遇到的問(wèn)題，進(jìn)行了分析及探討。

1 進(jìn)線備自投的動(dòng)作邏輯

如圖1所示，下面就以進(jìn)線1為工作電源，進(jìn)線2為工作電源，3DL為熱備用狀態(tài)，為例說(shuō)明進(jìn)線備自投的動(dòng)作邏輯，即1DL、2DL在合位，3DL在分位。當(dāng)2DL無(wú)法正常供電時(shí)備投動(dòng)作切斷2DL投入3DL，備自投裝置充電完成后，II母三相無(wú)壓，2DL無(wú)流，I母三相有壓，延時(shí)到后跳開(kāi)2DL，確認(rèn)2DL跳開(kāi)后合上3DL。

圖1 一次接線示意圖

2 故障概況

2.1 變電站一次主接線圖（見(jiàn)圖2）

2.2 動(dòng)作時(shí)運(yùn)行方式

110kV4號(hào)、5號(hào)母線分裂運(yùn)行，111、112運(yùn)行、145熱備用；1號(hào)主變帶35kV所有負(fù)荷，301、345開(kāi)關(guān)運(yùn)行，302開(kāi)關(guān)熱備用；2號(hào)主變帶10kV所有負(fù)荷，502，545開(kāi)關(guān)運(yùn)行，501開(kāi)關(guān)熱備用。

2.3 故障簡(jiǎn)況

2012年04月11日07點(diǎn)02分220KV涿州站涿塔I線117線路保護(hù)距離I動(dòng)作，AB相間故障，開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，重合不成功，110KV塔上站110kV4號(hào)母線失壓，111進(jìn)線無(wú)流，1號(hào)主變失壓，造成35kV4號(hào)母線失壓，110KV備自投裝置動(dòng)作，跳開(kāi)進(jìn)線111開(kāi)關(guān)，確認(rèn)111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，合上110KV分段145開(kāi)關(guān)，35KV備自投裝置動(dòng)作，跳開(kāi)1號(hào)主變進(jìn)線301開(kāi)關(guān)，確認(rèn)301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，合上35KV分段302開(kāi)關(guān)。

3 備自投保護(hù)配置情況

表一 110kV備自投配置情況一覽表

表二 35kV備自投配置情況一覽表

4 動(dòng)作經(jīng)過(guò)

4.1 110kV備自投動(dòng)作行為

2012-04-11 07：02：00：060

圖2 變電站一次主接線圖

0ms 啟動(dòng)

4205ms 出口9動(dòng)作（出口9為111開(kāi)關(guān)）

5257ms 出口2動(dòng)作（出口2為145開(kāi)關(guān)）

4.2 35kV備自投動(dòng)作行為

2012-04-11 07：02：00：060 整組啟動(dòng)

2012-04-11 07：02：05：154 自投跳電源1

2012-04-11 07：02：05：244 自投合電源2-1自投合電源2-2

最終：111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，112、145開(kāi)關(guān)運(yùn)行

301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，312、345開(kāi)關(guān)運(yùn)行

5 動(dòng)作行為分析

5.1 110kV備自投動(dòng)作行為分析

110kV備自投方式為橋備自投方式，動(dòng)作前，111，112分裂運(yùn)行，145熱備用。滿足橋備自投方式充電條件。

111開(kāi)關(guān)因線路故障，電源側(cè)涿州站涿塔I線117跳開(kāi)，110kV4號(hào)母線失壓，111進(jìn)線無(wú)流，滿足備自投動(dòng)作條件，經(jīng)T1（定值整定T1=3S）延時(shí)后跳開(kāi)111開(kāi)關(guān)，確認(rèn)111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，延時(shí)T3（定值整定T3=1S)合上145開(kāi)關(guān)。

從110k V備自投動(dòng)作行為上分析，備自投跳111開(kāi)關(guān)，合145開(kāi)關(guān)沒(méi)有問(wèn)題，從動(dòng)作報(bào)告上看111開(kāi)關(guān)跳開(kāi)時(shí)間為4205ms，定值整定為3S，時(shí)間上相差1S左右。

原因?yàn)椋簢?guó)電南自廠家在設(shè)計(jì)PSP691的動(dòng)作邏輯時(shí)，考慮滿足PSP691動(dòng)作的條件啟動(dòng)后，電壓短時(shí)恢復(fù)到無(wú)壓定值（定值整定為30V)以上時(shí)，T1會(huì)重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，也就是在涿州站涿塔I線117開(kāi)關(guān)重合時(shí)（重合時(shí)間為1S，重合不成功)，T1自動(dòng)重新進(jìn)行計(jì)時(shí)，在啟動(dòng)后4205ms（裝置定值整定時(shí)間+線路的重合閘時(shí)間），110kV備自投動(dòng)作，跳開(kāi)111開(kāi)關(guān)，合上145開(kāi)關(guān)。

5.2 35kV備自投動(dòng)作行為分析

35kV備自投方式為自適應(yīng)方式，動(dòng)作前，301、345開(kāi)關(guān)運(yùn)行，302開(kāi)關(guān)熱備用，滿足RCS9651C充電條件。

111開(kāi)關(guān)因線路故障，電源側(cè)涿州站涿塔I線117跳開(kāi)，110kV4號(hào)母線失壓，1號(hào)主變失壓，造成35kV4號(hào)母線失壓，滿足備自投動(dòng)作條件，經(jīng)T1（定值整定T1=5S）延時(shí)后跳開(kāi)301開(kāi)關(guān)，確認(rèn)301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，延時(shí)T3（定值整定T3=0S)合上302開(kāi)關(guān)。

原因?yàn)槟先鹄^保廠家在設(shè)計(jì)RCS9651C動(dòng)作邏輯時(shí)，考慮方式上與國(guó)電南自的PSP691存在不一致的地方，RCS9651C考慮滿足備自投動(dòng)作條件啟動(dòng)后，電壓短時(shí)恢復(fù)時(shí)，T1不會(huì)重新計(jì)時(shí)，所以RCS9651C在啟動(dòng)后5094ms后，跳開(kāi)301開(kāi)關(guān)，合上345開(kāi)關(guān)。此時(shí)，PSP691仍未合上145開(kāi)關(guān)，在5257ms后才合上145開(kāi)關(guān)。

這一起110k V變電站110k V和35k V備自投動(dòng)作案例分析，從動(dòng)作時(shí)間及動(dòng)作邏輯等情況來(lái)講結(jié)論是動(dòng)作正確，但兩個(gè)不同廠家的自投裝置，南瑞繼保廠家在設(shè)計(jì)RCS9651C動(dòng)作邏輯時(shí)，考慮方式上與國(guó)電南自的PSP691存在不一致的地方，一個(gè)是電壓短時(shí)恢復(fù)時(shí)，T1不會(huì)重新計(jì)時(shí)，一個(gè)是電壓適時(shí)恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)重新計(jì)時(shí)，這樣的情況下，兩個(gè)自投裝置動(dòng)作時(shí)間差距，在35kV自投先重合的情況下，易造成運(yùn)行變壓器過(guò)負(fù)荷，并且繼保人員與運(yùn)維人員對(duì)故障的分析有一定的繁瑣性。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，使備自投裝置尤其是微機(jī)型備自投裝置在110kV變電站中廣泛被采用，備自投能否正確動(dòng)作成為關(guān)注的問(wèn)題，整定值是否適合實(shí)際運(yùn)行，也是影響備自投實(shí)際正確率的一個(gè)重要因素，只有結(jié)合備自投的不同設(shè)計(jì)原理，結(jié)合實(shí)際情況，合理整定，才能充分發(fā)揮備自投的功能，來(lái)進(jìn)一步保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行及提高系統(tǒng)供電可靠性。

[1]付艷華,王偉斌,周建國(guó).PSP 691數(shù)字式備用電源自投裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)V 2.04,2007.

[2]薛錦,董毅明,馬勝利.RCS-9651C_071121 備用電源自投裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)V2.20.1 2007.

[3]胡海,王立偉,周開(kāi)峰.GB/T14285-2006.繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程,2006.

[4]楊樹(shù),郭偉,李樹(shù)深.DL/T584-2007.3kV-110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程,2005.

[5]于南洋,華敏.影響備自投正確動(dòng)作原因分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制.