備自投裝置時序出錯原因分析和防范措施

張?zhí)m英

(國網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司，福建 福州 350009)

備自投裝置時序出錯原因分析和防范措施

張?zhí)m英

(國網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司，福建 福州 350009)

根據(jù)某110 kV變電站高、低壓側(cè)備自投裝置動作時序出錯的現(xiàn)象，分析出導(dǎo)致下級備自投裝置異常動作的原因是：電源進線故障后，備自投裝置整組啟動時2套備自投裝置對電壓短暫恢復(fù)的動作過程邏輯存在差異。根據(jù)分析結(jié)果，提出了對應(yīng)的排查方法和防范措施，確保了對用戶的連續(xù)供電。

備自投裝置；電壓短暫恢復(fù)；備自投邏輯；動作時序

0 引言

備自投裝置的應(yīng)用保證了對用戶的連續(xù)供電，是電網(wǎng)故障后起彌補作用的一種有效設(shè)備。隨著在地區(qū)電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛，幾乎所有變電站均配置了齊全的備自投裝置，但該設(shè)備還存在諸多亟待改進的地方。備自投裝置的整組動作是在滿足相關(guān)啟用方式判據(jù)的前提下，按照一定的動作過程進行的;但因不同廠家考慮的側(cè)重點不同，在實現(xiàn)備自投動作過程上采取了不同的邏輯，給同一變電站備自投裝置之間的相互配合帶來了諸多問題。

以下結(jié)合某變電站在進線1線路故障跳閘后，2套不同廠家生產(chǎn)的備自投裝置動作時序顛倒的案例，分析了備自投裝置整組啟動時動作時序出錯的原因，并排查了本地區(qū)變電站內(nèi)備自投是否存在類似問題，要求生產(chǎn)廠家采取對相關(guān)軟件進行版本升級等安全防范措施。

1 變電站概況

C變電站為110 kV終端變，其高壓側(cè)母線為內(nèi)橋接線方式，低壓側(cè)母線為單母分段接線方式，其一次主接線如圖1所示。高、低壓側(cè)各配置1套備自投裝置，具體為：110 kVⅠ，Ⅱ段母線配置WBT-820A系列微機備自投裝置(許繼電氣股份有限公司生產(chǎn))，無過負荷聯(lián)切；10 kVⅠ，Ⅱ段母線配置RCS-9651C備自投裝置(南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn))，過負荷聯(lián)切投入第1輪6條10 kV饋線和第2輪6條10 kV饋線。

圖1 C變電站一次主接線

2 運行方式

事故發(fā)生前運行方式：110 kV進線1線路帶110 kVⅠ段母線、1號主變及10 kVⅠ段母線運行；110 kV進線2線路帶110 kVⅡ段母線、2號主變及10 kVⅡ段母線運行；3DL開關(guān)及6DL開關(guān)熱備用，進線1與進線2互為備用。全站負荷約80 MW。110 kV備自投的動作時間整定為2.5 s，10 kV備自投的動作時間整定為3.5 s。

3 事故過程

某日02:30，進線1線路發(fā)生B相永久性接地故障，A變電站進線1線路保護PSL621C零序Ⅰ段16 ms動作出口，接地距離Ⅰ段14 ms動作出口，71 ms開關(guān)ADL三相跳閘，1 704 ms重合閘動作，重合不成功，1 839 ms后加速永久外性故障跳閘出口，1 898 ms開關(guān)ADL三相跳閘。C變電站110 kV備自投(WBT-820A)及10 kV備自投(RCS-9651C)相繼動作，具體為：110 kV備自投(WBT-820A)動作，4 443 ms跳開1DL開關(guān)，4 546 ms合上3DL開關(guān)；10 kV備自投(RCS-9651C)動作，3 942 ms跳開4DL開關(guān)，4 048 ms合上6DL開關(guān)；同時因過負荷，10 kV備自投第1輪過負荷聯(lián)切動作，出口聯(lián)切6條10 kV饋線，負荷損失10 MW。監(jiān)控后臺有A變電站線路保護、C變電站110 kV備自投、10 kV備自投及10 kV備自投聯(lián)切出口1的動作信號，及相應(yīng)聯(lián)切10 kV饋線的跳閘信號。

事故發(fā)生后立即通知現(xiàn)場檢查，02:50向調(diào)度匯報：現(xiàn)場檢查一、二次側(cè)均未發(fā)現(xiàn)異常。03:00送4DL開關(guān)，并對相應(yīng)10 kV饋線恢復(fù)送電，斷6DL開關(guān)。03:07強送進線1線路不成，A變電站線路保護PSL621C距離手合后加速保護動作永久性故障跳閘ADL開關(guān)。

備自投裝置的功能就是在預(yù)想的運行方式下，在工作電源失電時依照預(yù)設(shè)邏輯自動投入備用電源，保證負荷不因電力系統(tǒng)故障而失電。為此，按照備自投裝置上下級的配合關(guān)系，在進線1失電時，110 kV備自投應(yīng)先于10 kV備自投動作，只有在110 kV備自投拒動的情況下，10 kV備自投才動作。但在本案例中，在進線1失電時，10 kV備自投卻搶先110 kV備自投約0.5 s動作，出現(xiàn)了上下級2套備自投裝置動作時序顛倒的現(xiàn)象。

4 事故原因分析

經(jīng)相關(guān)分析和試驗論證結(jié)果得知，導(dǎo)致上下級2套備自投裝置動作時序顛倒的原因是在備自投整組啟動過程中，當(dāng)電壓短暫恢復(fù)時，2套備自投裝置的動作過程邏輯存在差異。即上一級110 kV備自投(WBT-820A)在電壓短暫恢復(fù)時，跳閘延時計數(shù)器停止計時并清零，待重新滿足啟動條件后再從0開始計時；下一級10 kV備自投(RCS-9651C)在電壓短暫恢復(fù)時，跳閘延時計數(shù)器停止計時并不清零，待重新滿足啟動條件后繼續(xù)計時。

當(dāng)進線1線路發(fā)生B相接地故障時，A變電站線路保護跳閘。此時C變電站110 kVⅠ段及10 kVⅠ段備自投裝置均滿足啟動條件，其跳閘延時計數(shù)器均開始計時。但A變電站線路重合閘動作后，母線電壓、電流短時恢復(fù)，此時110 kVⅠ段母線及10 kVⅠ段母線線電壓大于無壓定值，電流大于無流定值，110 kVⅠ段備自投裝置(WBT-820A)的跳閘延時計數(shù)器停止計時并立即清零，而10 kVⅠ段備自投(RCS-9651C)的跳閘延時計數(shù)器停止計時但不清零。當(dāng)重合閘裝置重合于永久故障時，再次切除進線1線路后，110 kVⅠ段備自投裝置(WBT-820A)啟動重新計時，10 kVⅠ段備自投裝置(RCS-9651C)在上次計時的基礎(chǔ)上繼續(xù)計時。由于110 kV備自投裝置跳閘時間定值與10 kV備自投裝置間僅有1 s的配合時間，在將1.5 s重合閘時間計入后，10 kV備自投裝置實際動作時間較110 kV備自投裝置提前0.5 s,因此10 kV備自投裝置先于110 kV備自投裝置動作。

5 事故暴露問題

5.1 定值整定問題

本次事故暴露出繼電保護的定值計算存在盲區(qū)。計算人員沒有深入領(lǐng)會各備自投裝置在備自投整組啟動過程中，當(dāng)電壓短暫恢復(fù)時，各備自投裝置的動作過程邏輯存在差異，誤認(rèn)為各備自投裝置的動作過程邏輯是完全相同的。在整定備自投定值時，在同一變電站上、下級備自投之間的相互配合上沒有加上時間差，導(dǎo)致進線失電時，10 kV備自投裝置不必要動作。

5.2 工程投產(chǎn)驗收問題

本次事故暴露出工程管理中的投產(chǎn)驗收存在問題，在備自投裝置進行投產(chǎn)驗收過程中，驗收人員對備自投裝置動作過程邏輯的驗收把關(guān)不到位?，F(xiàn)場驗收時，認(rèn)為開關(guān)相應(yīng)動作，裝置與后臺均有報文就合格，未發(fā)現(xiàn)高、低壓側(cè)備自投裝置在動作過程邏輯上的差異，導(dǎo)致進線失電時，10 kV備自投裝置不必要的動作。

6 防范措施

6.1 調(diào)整下級備自投裝置定值

組織開展隱患排查，對區(qū)域范圍內(nèi)的備自投裝置進行全面排查。對于啟用方式相同但動作過程邏輯相異、導(dǎo)致上下級備自投時間配合不當(dāng)?shù)膫渥酝堆b置，采取合理延長下級備自投動作時間的方式，以確保進線失電時110 kV備自投裝置比35 kV/10 kV備自投裝置先動作。

6.2 改進備自投裝置邏輯

對于今后新建、技改的變電站，在設(shè)計審查和備自投裝置招投標(biāo)時，要求備自投裝置的動作過程邏輯統(tǒng)一采用如下標(biāo)準(zhǔn)：在備自投裝置整組啟動過程中，當(dāng)電壓短暫恢復(fù)時，跳閘延時計數(shù)器停止并清零，待重新滿足啟動條件后再從0開始計時。對于已經(jīng)訂貨但未投產(chǎn)的備自投裝置，要求相應(yīng)廠家修改完善動作過程邏輯，統(tǒng)一采用上述邏輯。

6.3 加強施工全過程管理

要求驗收人員嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定對備自投裝置進行全面驗收。在校驗備自投裝置的工作中，增加模擬工作電源短時失電、電壓短暫恢復(fù)(不滿足啟動條件)2個時段的情況及模擬各備自投裝置間的整體動作配合試驗，以驗證各備自投裝置的動作過程邏輯與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是否存在差異。

7 結(jié)束語

備自投裝置之間的相互配合包括啟動方式、動作時間、配置、選型、程序邏輯等多方面。在設(shè)計、選型、安裝和使用備自投裝置時，應(yīng)從相互關(guān)聯(lián)的電網(wǎng)情況、運行方式、操作、試驗方法等多方面考慮，而不能將備自投裝置孤立起來，避免由于未考慮備自投裝置之間的相互配合而導(dǎo)致其不必要動作,以保證對用戶的連續(xù)供電。

1 孫 濤．線路重合閘引起的不同備自投裝置間配合問題的研究[J]．科技與創(chuàng)新，2016，4(1)：99-100．

國家電網(wǎng)公司2017年迎峰度夏反事故應(yīng)急演練成功舉行

為提高迎峰度夏期間國家電網(wǎng)公司對重大電網(wǎng)事故的應(yīng)急處置能力，檢驗公司系統(tǒng)各單位對大面積停電事件的快速響應(yīng)和應(yīng)急管理水平，保障電網(wǎng)運行安全和電力可靠供應(yīng)，7月4日上午，該公司組織開展了2017年迎峰度夏反事故應(yīng)急演練。這次大規(guī)模、綜合性實戰(zhàn)演練參演單位及廠站超過260家，參演人數(shù)達5 000余人。本次演練由公司董事長、黨組書記舒印彪擔(dān)任演練總指揮，公司副總經(jīng)理、黨組成員欒軍擔(dān)任演練執(zhí)行指揮，國家能源局副局長王曉林、國家發(fā)改委經(jīng)濟運行局局長趙辰昕、國資委綜合局局長劉建波、國家能源局電力安全監(jiān)管司司長童光毅觀摩并指導(dǎo)演練。

本次演練結(jié)合2017年電網(wǎng)運行的重大風(fēng)險，根據(jù)夏季電網(wǎng)運行特點，設(shè)置了某密集通道因惡劣天氣發(fā)生多回交直流線路跳閘，安控拒動導(dǎo)致送端區(qū)域電網(wǎng)解列、受端電網(wǎng)發(fā)生一般大面積停電事件的嚴(yán)重連鎖故障。演練橫向加強電網(wǎng)運行、設(shè)備搶修、營銷服務(wù)等專業(yè)聯(lián)動，縱向強化總（分）部、省地公司的處置協(xié)同，6個分部、27個省公司均參加本次演練。參演單位和人員準(zhǔn)確及時地處理了演練設(shè)置的各種故障，達到了預(yù)期的演練效果，充分檢查了大面積停電應(yīng)急處置預(yù)案的部署和落實情況，檢驗了國家電網(wǎng)統(tǒng)一指揮、各級運行單位及相關(guān)發(fā)電企業(yè)的協(xié)調(diào)配合能力，提高了迎峰度夏期間國家電網(wǎng)事故應(yīng)急處置水平，為迎接夏季大負荷保電做好了充分準(zhǔn)備。

(來源：國家電網(wǎng)公司網(wǎng)站 2017-07-05)

2016-11-27；

2017-03-01。

張?zhí)m英(1972—)，女，工程師，主要從事電網(wǎng)繼電保護運行管理工作，email：jbz2001zly@163.com。