電力系統(tǒng)備自投過負荷聯(lián)切邏輯探討

鮑英飛

摘 要：本文對某110kV變電站10kV備自投裝置過負荷聯(lián)切誤動作事故進行了分析，總結(jié)了該站10kV備自投裝置過負荷聯(lián)切功能存在的缺陷，在過負荷聯(lián)切動作邏輯上進行探討并提出改進措施。

關(guān)鍵詞：變電站 備自投 過負荷聯(lián)切 誤動 邏輯

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

1概況

某變電站進行#2主變保護裝置、測控裝置首檢工作，在對#2主變低后備保護進行試驗時，10kV備自投過負荷聯(lián)切出口動作，切除10kV兩段母線的10條饋線。10kV備投裝置除聯(lián)切出口動作外無其他動作報告，現(xiàn)場檢查#1主變保護無異常情況，10kV各饋線保護無動作報告，排除一次設備區(qū)內(nèi)區(qū)外故障和擾動。 當時#2主變檢修狀態(tài)，188、18M開關(guān)冷備用狀態(tài)，110kV進線1帶#1主變供10kV兩段母線負荷，10kV負荷電流900A，變電站主接線及一次設備狀態(tài)如圖1所示。

圖1 110kV變電站典型接線

技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)查：1、檢查二次安全措施時發(fā)現(xiàn)，#2主變低后備保護A相電流與10kV備自投過負荷電流共用一組CT，安全措施中未將串接至10kV備自投裝置的電流回路有效隔離，所以在對#2主變低后備保護進行試驗時，A相試驗電流串入10kV備自投進線電流回路，導致10kV備自投裝置進線Ⅱ電流達到過負荷聯(lián)切定值；2.、檢查10kV備自投裝置，該裝置為北京四方CSC-246，版本號V2.05，該版本設兩輪過負荷聯(lián)切，且不經(jīng)任何閉鎖和其他邏輯判據(jù)，只要進線電流達到過負荷定值就直接出口聯(lián)切。

2 分析探討

備自投是保證不間斷供電的一種自動裝置，可極大提高用戶供電的可靠性，在電力系統(tǒng)中運用廣泛，但是備自投在實際運用中應考慮負荷情況是否滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，如果負荷過大超出備用電源的容量，備自投動作不但起不到積極的作用，反而會威脅系統(tǒng)以及電力設備正常運行，所以必須采取有效措施避免這類情況，目前常用的方法是在備自投裝置增加過負荷聯(lián)切功能。本文就針對前述事故，對備自投動作過程中，備自投過負荷聯(lián)切功能的邏輯進行剖析探討。

我們知道，備自投過負荷聯(lián)切功能是基于備用電源的容量不足考慮的， 110kV備自投的電源是兩條110kV進線，在變電站設計時已經(jīng)考慮N-1供電的負荷情況，所以不存在過負荷。對于10kV備自投電源是兩臺主變，由于主變的容量限制，必須采取防止主變過載的措施。10kV備自投方式：1、進線互投方式，該方式主要考慮兩臺主變?nèi)萘坎煌臅r候，備自投動作后，負荷從容量小的主變切換到容量大的主變時是不會過載的，但是負荷從容量大的主變切換到容量小的主變時是有可能出現(xiàn)過載的，為安全起見應投過負荷聯(lián)切功能；2、母聯(lián)（或母分）互投方式，該方式下備自投動作前兩臺主變各帶一段母線負荷，備自投動作后由其中的一臺主變帶兩段母線負荷，極有可能造成這臺主變過載，所以應投過負荷聯(lián)切功能。

10kV備自投過負荷聯(lián)切電流定值一般整定為主變1.4倍的額定容量電流，過負荷電流判據(jù)的選取原則：1、兩卷變可取主變低壓側(cè)或高壓側(cè)CT二次電流，并且過負荷電流判據(jù)與進線無流判據(jù)可共用一組CT二次電流；2、三卷變或者主變低壓側(cè)雙分支情況時，過負荷電流判據(jù)一定要取高壓側(cè)CT二次電流，進線無流判據(jù)要取低壓側(cè)CT二次電流，不能混用。

10kV備自投過負荷聯(lián)切的邏輯配合上應遵守的原則：1、當備自投動作后，不管是進線互投還是分段互投，只要主變出現(xiàn)過載，且電流達到備自投過負荷聯(lián)切定值，此時過負荷聯(lián)切應可靠動作出口聯(lián)切饋線，降低主變負載；2、正常運行時，如果負荷增加造成主變過載，且電流達到備自投過負荷聯(lián)切定值，這時備自投過負荷聯(lián)切不應該動作，因為此時的主變過載由主變保護來實現(xiàn)，與備自投過負荷聯(lián)切無關(guān)。顯然，北京四方CSC-246備自投裝置的V2.05版本過負荷聯(lián)切邏輯不夠完善，這種邏輯下極有可能造成過負荷誤聯(lián)切。

3 改進措施

對北京四方CSC-246備自投裝置的V2.05版本進行更換至V1.22版本，其邏輯說明如下：1、Ⅰ線電流（IL1）大于電流定值Id3或Ⅱ線電流（IL2）大于電流定值Id4，經(jīng)延時T4，第一輪聯(lián)切出口（出口6） ； 2、Ⅰ線電流（IL1）大于電流定值Id5，或Ⅱ線電流（IL2）大于電流定值Id6，經(jīng)延時T5，第二輪聯(lián)切出口（出口8）；3、過負荷聯(lián)切功能用聯(lián)切壓板投退；4、過負荷聯(lián)切動作出口經(jīng)備自投動作出口開放。邏輯圖如圖2所示。我們以圖1主接線10kV分段互投方式I段母線失壓為例對V1.22版本邏輯關(guān)系進行說明，備自投裝置檢測Ⅰ段母線失壓、進線Ⅰ無流、Ⅱ段母線有壓，滿足條件裝置啟動，延時T1出口跳開68A開關(guān)，檢測68A開關(guān)分位，條件滿足延時T3出口合68M開關(guān)，檢測過負荷聯(lián)切壓板，投入時開放過負荷聯(lián)切功能，如果#2主變過載，即進線Ⅱ電流IL2> Id4，延時T4第一輪聯(lián)切出口跳相應饋線開關(guān)，進線Ⅱ電流IL2> Id6，延時T5第二輪聯(lián)切出口跳相應饋線開關(guān)。當?shù)谝惠喡?lián)切出口后如果進線Ⅱ電流IL2< Id6，第二輪聯(lián)切不出口。

圖2 V1.22版本邏輯圖

序號 故障模擬 動作前開關(guān)狀態(tài) 動作后開關(guān)狀態(tài) 綜自信號 檢查結(jié)果

1 分段備投未動作情況下，通入進線II電流，電流達到動作值使過負荷聯(lián)切保護動作經(jīng)延時T4跳一輪線路611開關(guān)，延時T5跳二輪線路621開關(guān) 68A DL分（ ）

合（√）

68B DL分（ ）

合（√）

68M DL分（√）

合（ ）

611 DL分（ ）

合（√）

621 DL分（ ）

合（√） 68A DL分（ ）

合（√）

68B DL分（ ）

合（√）

68M DL分（√）

合（ ）

611 DL分（ ）

合（√）

621 DL分（ ）

合（√） 無 正確

2 分段備投邏輯動作合68M開關(guān)后100S內(nèi)，通入進線II電流，電流達到動作值使過負荷聯(lián)切保護動作經(jīng)延時T4跳一輪線路611開關(guān)，延時T5跳二輪線路621開關(guān) 68A DL分（ ）

合（√）

68B DL分（ ）

合（√）

68M DL分（√）

合（ ）

611 DL分（ ）

合（√）

621 DL分（ ）

合（√） 68A DL分（√）

合（ ）

68B DL分（ ）

合（√）

68M DL分（ ）

合（√）

611 DL分（√）

合（ ）

621 DL分（√）

合（ ） 過負荷聯(lián)切一輪出口、二輪出口動作 正確

條件 技術(shù)條件：投入相應功能壓板和出口壓板，試驗電流為1.2倍定值，母線電壓額定電壓。

過負荷聯(lián)切經(jīng)延時聯(lián)切10kV所有饋線傳動時，抽取其中一輪、二輪各一條線路。

表1 過負荷聯(lián)切試驗報告

4 結(jié)語

版本更換后對備自投進行試驗，除常規(guī)試驗外著重對過負荷聯(lián)切功能的邏輯進行整組校驗，試驗結(jié)果正常，過負荷聯(lián)切功能的邏輯試驗報告如表1所示。經(jīng)過版本更換后備自投裝置的邏輯更加合理，防止主變本身重載或者人為因素導致備自投誤聯(lián)切饋線，提高電網(wǎng)運行的可靠性。

參考文獻

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