備用電源自動(dòng)投入裝置（以下簡稱備自投）是電力系統(tǒng)提高供電可靠性、保證供電連續(xù)性的一種有效裝置。因其原理簡單，在電力系統(tǒng)中得到廣泛推廣應(yīng)用，但往往在設(shè)計(jì)時(shí)忽視了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際因素的影響，常會(huì)造成備自投拒動(dòng)或誤動(dòng)的情況發(fā)生。

備自投誤動(dòng)經(jīng)過

某110kV變電站主接線圖如圖1，某日，DL4開關(guān)CT二次短路放電，造成2號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作2號(hào)主變DL2、DL4、DL6三側(cè)開關(guān)跳閘，經(jīng)10 s鐘后，該變電站主變備自投動(dòng)作，先合上DL1、DL2開關(guān)，再經(jīng)1秒鐘合上DL3、DL4、DL5、DL6開關(guān)。從備自投動(dòng)作過程分析差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開的2號(hào)主變?nèi)齻?cè)跳閘后再次由備自投投入屬于誤動(dòng)作。

圖1 變電站接線方式

事故前該變電站運(yùn)行方式為：110 kV某線路對(duì)該站110kVII段母線供電，該站DL7、DL8、DL9分段開關(guān)合上，2號(hào)主變運(yùn)行、1號(hào)主變熱備用，備自投加用。

備自投誤動(dòng)原因分析

1 單母分段接線運(yùn)行方式與主變備自投動(dòng)作邏輯

圖1所示的運(yùn)行方式下，該站35 kV I、II段和10kVI、II段母線均失壓情況，跳開工作變壓器三側(cè)開關(guān)，合上備用變壓器三側(cè)開關(guān)。

主變備自投動(dòng)作邏輯：取主變高壓側(cè)電流作為母線失電的閉鎖判據(jù)，防止PT斷線時(shí)誤動(dòng)。

• 動(dòng)作1：判斷10kVI段母線電壓小于U01, 35 kVI段母線電壓小于U02，1號(hào)主變高壓電流小于I01作為啟動(dòng)條件，DL2處于合位作為閉鎖條件，以T01延時(shí)跳開1號(hào)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，檢查1號(hào)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳位判斷是否成功。
• 動(dòng)作2：判斷10kV低壓II段母線電壓小于U01, 35 kVII段母線電壓小于U02，2號(hào)主變高壓電流小于I01作為啟動(dòng)條件，DL1處于合位作為閉鎖條件，以T01延時(shí)跳開2號(hào)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，檢查2號(hào)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳位判斷是否成功。
• 動(dòng)作3：判斷10kVI段母線電壓小于U01,35 kVI段母線電壓小于U02，DL3、DL5處于跳位作為啟動(dòng)條件，DL2處于合位作為閉鎖條件，以T02延時(shí)合DL2，檢查DL2合位判斷成功。
• 動(dòng)作4：判斷10kVII段母線電壓小于U01,35 kVII段母線電壓小于U02，DL4、DL6處于跳位作為啟動(dòng)條件，DL1處于合位作為閉鎖條件，以T02延時(shí)合DL1，檢查DL1合位判斷成功。
• 動(dòng)作5：判斷10kVI段母線電壓小于U01,35 kVI段母線電壓小于U02，DL2合位作為啟動(dòng)條件，DL4處于合位、DL6處于合位作為閉鎖條件，經(jīng)T03合DL4、DL6，檢查DL4合位判斷成功。
• 動(dòng)作6：判斷10kVII段母線電壓小于U01, 35 kVI段母線電壓小于U02，DL1合位作為啟動(dòng)條件，DL3處于合位、DL5處于合位作為閉鎖條件，經(jīng)T03合DL3、DL5，檢查DL3合位判斷成功。

備注：U01 、U02 表示母線相間二次電壓定值；I01 表示二次相電流定值；T01 、T02 、T03 表示時(shí)延。

事故前2號(hào)主變運(yùn)行，1號(hào)主變熱備用，備自投運(yùn)行動(dòng)作2、4、6邏輯處于充電狀態(tài)。（動(dòng)作邏輯序列2、4、6為合DL1、DL3、DL5開關(guān)邏輯）

2號(hào)主變差動(dòng)動(dòng)作跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)后，因35 kV側(cè)接有小水電機(jī)組（兩臺(tái)小水電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組容量4MW，接入35kV電壓等級(jí)）與該站35 kV母線系統(tǒng)維持小網(wǎng)運(yùn)行，35 kV母線暫未失壓，經(jīng)10 s后，2號(hào)主變低壓保護(hù)動(dòng)作跳開連接在35 kV系統(tǒng)小水電線路兩側(cè)開關(guān)，35 kV母線失壓。

因主變備自投以判斷35 kV、10kV母線均失壓作為啟動(dòng)條件，故在35 kV母線未失壓時(shí)備自投未動(dòng)作，同時(shí)因＃2主變跳閘后，主變備自投動(dòng)作邏輯序列1、3、5滿足充電條件，且充電條件滿足6秒鐘后，動(dòng)作邏輯序列1、3、5充電滿。

2號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)跳閘且經(jīng)10 s后35 kV母線失壓后，主變備自投動(dòng)作序列3、4、5、6動(dòng)作，合上DL1、DL3、DL5、DL2、DL4、DL6開關(guān)。

2 存在的問題

本次備自投動(dòng)作行為正確，裝置無誤動(dòng)。但是主變備自投將差動(dòng)保護(hù)跳開的2號(hào)主變重新投入運(yùn)行，主變備自投邏輯中未考慮當(dāng)35 kV母線接有小水電機(jī)組時(shí)，當(dāng)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳開后，35 kV母線不會(huì)立即失壓，從而造成跳閘主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳開后再次經(jīng)過相應(yīng)邏輯判斷后充電，當(dāng)35 kV系統(tǒng)母線失壓后，從而造成誤投跳閘主變的情況發(fā)生。

解決措施及效果

針對(duì)故障主變跳閘后，中低壓母線未暫時(shí)失壓而造成跳閘主變投入邏輯充電的情況，在邏輯啟動(dòng)條件判斷中，因接有小水電的母線是弱饋供電方式，在主變備自投裝置啟動(dòng)前，將小水電線路開關(guān)斷路器位置及電流作為判據(jù)接入主變備自投啟動(dòng)判據(jù)中，先切除小水電線路后主變備自投裝置再動(dòng)作；同時(shí)在電廠側(cè)完善頻率電壓保護(hù)裝置功能，當(dāng)失去系統(tǒng)電源時(shí)，同時(shí)快速聯(lián)切小水電機(jī)組。

結(jié)論

隨著備自投在電力系統(tǒng)的推廣使用，遇到各種不同的實(shí)際問題在所難免，特別是在一些邊遠(yuǎn)終端站，中低壓接有小水電電源，當(dāng)運(yùn)行主變故障跳閘后，將不可避免的造成備自投的誤動(dòng)作，給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在設(shè)計(jì)、整定中必須要統(tǒng)籌考慮，盡可能的采取各種措施，來確保備自投的正確動(dòng)作率，從而才能有效的提高電網(wǎng)供電可靠率。

（編自《電氣技術(shù)》，作者為湯海霞、劉恒。）