隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復雜，備用電源自動投入裝置在110kV電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛，有效地提高了電網(wǎng)的供電可靠性和穩(wěn)定性。目前，110kV電網(wǎng)普遍采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)開環(huán)運行的方式，110kV備自投裝置采用進線備自投方式為主。

本文介紹了一起110kV進線備自投裝置測試過程中拒動的案例，對拒動原因作了詳細分析，然后結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對備自投裝置應(yīng)用過程中存在的一些細節(jié)問題進行探討，并提出相應(yīng)的改進建議。

案例及分析

(1) 案例介紹

圖1為某110kV變電站主接線簡圖，該站配置了RCS-9651C型110kV進線備自投裝置。正常運行方式為主供進線L1帶全站負荷運行，進線L2的2DL開關(guān)處于熱備用。當進線L1發(fā)生故障或1DL開關(guān)偷跳導致110kV1M母線電壓消失時，進線備自投裝置動作，延時跳開1DL開關(guān)及聯(lián)切四條小水電線路開關(guān)（其中，35kV開關(guān)為戶外三相柱式，10kV開關(guān)為小車式），在確認1DL開關(guān)及四條水電線路開關(guān)確已跳開后合上2DL開關(guān)，保證變電站的連續(xù)可靠供電。

圖1 某110kV變電站主接線簡圖

該站在進行110kV進線備自投裝置測試時，用保護跳開1DL開關(guān)，重合閘動作重合后立即再次用保護跳開1DL開關(guān)，即模擬重合閘不成功（合于永久性故障），結(jié)果備自投裝置在跳開1DL開關(guān)及聯(lián)切小水電線路（測試前已通知斷開小水電源）后，未動作合上2DL開關(guān)，裝置報“開關(guān)拒動”并放電，備投失敗。

(2) 原因分析

備自投裝置判斷“開關(guān)拒動”而放電的邏輯如圖2所示：

圖2 備自投裝置開關(guān)拒動放電邏輯圖

從圖2邏輯分析可知，備自投裝置發(fā)跳閘脈沖后，1DL開關(guān)或聯(lián)切小水電線路開關(guān)TWJ在開關(guān)拒跳放電延時（默認值400ms，最大可整定為4s）到達前未置1導致裝置判“開關(guān)拒動”而放電。查看裝置“遙信報告”發(fā)現(xiàn)，裝置在備投動作跳開1DL開關(guān)后，經(jīng)過8s才收到TWJ變位開入，此時裝置早已判“開關(guān)拒動”放電了。顯然，1DL開關(guān)的TWJ變位未及時開入裝置是測試失敗的主要原因。

結(jié)合現(xiàn)場設(shè)計圖紙及接線，備自投裝置的1DL 開關(guān)的TWJ開入取自進線1保護裝置合閘監(jiān)視回路的跳位繼電器TWJ常開接點，這種接線方式在實際應(yīng)用中并不合理，在某些情況下會導致備自投裝置閉鎖。

圖3為1DL開關(guān)合閘監(jiān)視回路簡圖， BW為彈簧已儲能常開接點。根據(jù)測試案例，當進線L1發(fā)生永久性故障時，備自投裝置會出現(xiàn)拒動，以下分析可能的兩種情況。

圖3 1DL開關(guān)合閘監(jiān)視回路簡圖

① 在冬季枯水期或小水電機組檢修，該站未接入35kV、10kV小水電線路時，進線L1發(fā)生永久性故障后保護裝置動作跳開1DL開關(guān)后進行重合，因故障仍然存在，保護裝置再次動作將 1DL開關(guān)跳開。

110kV1M母線電壓消失，且1DL開關(guān)無流，備自投裝置起動，經(jīng)延時再跳1DL開關(guān)，因1DL開關(guān)跳位繼電器TWJ接點變位受彈簧儲能BW接點影響，故在重合后彈簧儲能過程（約8~12s）中，1DL開關(guān)合閘監(jiān)視回路斷開，TWJ接點不能及時變位。備自投裝置在開關(guān)拒跳放電延時內(nèi)收不到1DL開關(guān)TWJ變位開入后判“開關(guān)拒跳”而放電，閉鎖備自投。

② 在夏季豐水期，該站聯(lián)接的35kV、10kV小水電線路投入運行時，進線L1發(fā)生永久性故障，1DL開關(guān)重合后跳開，因小水電線路仍在運行，110kV1M母線電壓仍然存在，但主供進線L1已與系統(tǒng)斷開，可能導致小水電源無法滿足負荷需求及穩(wěn)定性要求，小水電機組會隨之跳開。

此時，110kV1M母線失壓，備自投裝置起動后完成相應(yīng)動作邏輯，若這一過程不能躲過1DL開關(guān)彈簧儲能時間，依舊會導致備自投閉鎖。

(3) 改進建議

通過以上分析，并經(jīng)設(shè)計同意，將1DL、2DL開關(guān)引入備自投裝置的TWJ接點改為斷路器DL輔助接點。這樣，開關(guān)變位情況不受彈簧儲能影響，備自投裝置能夠動作合上備用線路，有效地實現(xiàn)了備自投功能。

案例引申及改進

備自投裝置判“開關(guān)拒動”的另一原因是裝置發(fā)跳令后聯(lián)切開關(guān)TWJ未變位，因此針對小水電線路開關(guān)檢修及聯(lián)切開關(guān)數(shù)量較多等問題可作如下改進。

(1) 當聯(lián)切的小水電線路開關(guān)檢修時，可分為以下兩種情況。

• 非小車式開關(guān)檢修時，操作電源斷開，采用TWJ接點無法反映開關(guān)的跳位位置；
• 小車式開關(guān)檢修時，操作電源斷開，小車開關(guān)被搖出，無論采用TWJ接點還是DL輔助接點，均無法反映開關(guān)的跳位位置。

因此，為防止開關(guān)檢修時誤閉鎖備自投裝置，可在備自投屏上設(shè)置相應(yīng)聯(lián)切線路檢修壓板，與線路開關(guān)的跳位接點并聯(lián)作為備自投裝置的位置開入，如圖4所示。當聯(lián)切線路開關(guān)轉(zhuǎn)檢修時，投入相應(yīng)的開關(guān)檢修投入壓板，并遵循“先投后退”的原則：線路開關(guān)一次設(shè)備停電前，先投入備自投裝置上對應(yīng)的檢修壓板，開關(guān)一次設(shè)備復電后，再退出檢修壓板，從而保證備自投裝置不會被誤閉鎖。

圖4 聯(lián)切線路開關(guān)檢修時改進示意圖

(2) 若聯(lián)切的小水電線路開關(guān)較多，為了提高備自投裝置的動作成功率，可選取較重要線路開關(guān)位置作為備自投裝置開入，并盡可能采用開關(guān)DL輔助接點。

• 當接入的小水電線路≤3條時，所有小水電線路開關(guān)跳位均接入備自投裝置；
• 當接入的小水電線路＞3條時，可選擇較重要的線路開關(guān)跳位接入備自投裝置。

運行維護注意事項

本地區(qū)電網(wǎng)已投入運行8套110kV進線備自投裝置，為保證備自投裝置可靠穩(wěn)定運行，需注意以下幾點：

(1) 加強施工設(shè)計圖紙審查，對采用操作箱TWJ接點的備自投裝置回路進行整改，一律采用斷路器DL輔助接點作為備自投的跳位開入；

(2) 備自投邏輯試驗時，必須嚴格測試各個動作及閉鎖邏輯，尤其對外部閉鎖回路應(yīng)全面測試；

(3) 對于新建變電站或有實施條件的運行站，備自投裝置投入使用前應(yīng)作帶負荷測試，不能用模擬試驗代替；

(4) 運行人員應(yīng)加強對備自投裝置的巡視，對相關(guān)指示燈及壓板作重點檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時反映處理，不斷提高備自投裝置的運行可靠性。

（編自《電氣技術(shù)》，作者為魏煌、洪旸錦 等。）