隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，備用電源自動(dòng)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(yùn)行的方式，110kV備自投裝置采用進(jìn)線備自投方式為主。

本文介紹了一起110kV進(jìn)線備自投裝置測(cè)試過(guò)程中拒動(dòng)的案例，對(duì)拒動(dòng)原因作了詳細(xì)分析，然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)備自投裝置應(yīng)用過(guò)程中存在的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行探討，并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

案例及分析

(1) 案例介紹

圖1為某110kV變電站主接線簡(jiǎn)圖，該站配置了RCS-9651C型110kV進(jìn)線備自投裝置。正常運(yùn)行方式為主供進(jìn)線L1帶全站負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)線L2的2DL開關(guān)處于熱備用。當(dāng)進(jìn)線L1發(fā)生故障或1DL開關(guān)偷跳導(dǎo)致110kV1M母線電壓消失時(shí)，進(jìn)線備自投裝置動(dòng)作，延時(shí)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(rèn)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(jiǎn)圖

該站在進(jìn)行110kV進(jìn)線備自投裝置測(cè)試時(shí)，用保護(hù)跳開1DL開關(guān)，重合閘動(dòng)作重合后立即再次用保護(hù)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(cè)試前已通知斷開小水電源）后，未動(dòng)作合上2DL開關(guān)，裝置報(bào)“開關(guān)拒動(dòng)”并放電，備投失敗。

(2) 原因分析

備自投裝置判斷“開關(guān)拒動(dòng)”而放電的邏輯如圖2所示：

圖2 備自投裝置開關(guān)拒動(dòng)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(shí)（默認(rèn)值400ms，最大可整定為4s）到達(dá)前未置1導(dǎo)致裝置判“開關(guān)拒動(dòng)”而放電。查看裝置“遙信報(bào)告”發(fā)現(xiàn)，裝置在備投動(dòng)作跳開1DL開關(guān)后，經(jīng)過(guò)8s才收到TWJ變位開入，此時(shí)裝置早已判“開關(guān)拒動(dòng)”放電了。顯然，1DL開關(guān)的TWJ變位未及時(shí)開入裝置是測(cè)試失敗的主要原因。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)圖紙及接線，備自投裝置的1DL 開關(guān)的TWJ開入取自進(jìn)線1保護(hù)裝置合閘監(jiān)視回路的跳位繼電器TWJ常開接點(diǎn)，這種接線方式在實(shí)際應(yīng)用中并不合理，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致備自投裝置閉鎖。

圖3為1DL開關(guān)合閘監(jiān)視回路簡(jiǎn)圖， BW為彈簧已儲(chǔ)能常開接點(diǎn)。根據(jù)測(cè)試案例，當(dāng)進(jìn)線L1發(fā)生永久性故障時(shí)，備自投裝置會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)，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(jiǎn)圖

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

110kV1M母線電壓消失，且1DL開關(guān)無(wú)流，備自投裝置起動(dòng)，經(jīng)延時(shí)再跳1DL開關(guān)，因1DL開關(guān)跳位繼電器TWJ接點(diǎn)變位受彈簧儲(chǔ)能BW接點(diǎn)影響，故在重合后彈簧儲(chǔ)能過(guò)程（約8~12s）中，1DL開關(guān)合閘監(jiān)視回路斷開，TWJ接點(diǎn)不能及時(shí)變位。備自投裝置在開關(guān)拒跳放電延時(shí)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(yùn)行時(shí)，進(jìn)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(yùn)行，110kV1M母線電壓仍然存在，但主供進(jìn)線L1已與系統(tǒng)斷開，可能導(dǎo)致小水電源無(wú)法滿足負(fù)荷需求及穩(wěn)定性要求，小水電機(jī)組會(huì)隨之跳開。

此時(shí)，110kV1M母線失壓，備自投裝置起動(dòng)后完成相應(yīng)動(dòng)作邏輯，若這一過(guò)程不能躲過(guò)1DL開關(guān)彈簧儲(chǔ)能時(shí)間，依舊會(huì)導(dǎo)致備自投閉鎖。

(3) 改進(jìn)建議

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

案例引申及改進(jìn)

備自投裝置判“開關(guān)拒動(dòng)”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(duì)小水電線路開關(guān)檢修及聯(lián)切開關(guān)數(shù)量較多等問(wèn)題可作如下改進(jìn)。

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

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

因此，為防止開關(guān)檢修時(shí)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(diǎn)并聯(lián)作為備自投裝置的位置開入，如圖4所示。當(dāng)聯(lián)切線路開關(guān)轉(zhuǎn)檢修時(shí)，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(duì)應(yīng)的檢修壓板，開關(guān)一次設(shè)備復(fù)電后，再退出檢修壓板，從而保證備自投裝置不會(huì)被誤閉鎖。

圖4 聯(lián)切線路開關(guān)檢修時(shí)改進(jìn)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(dòng)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(diǎn)。

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

運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

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

(1) 加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)圖紙審查，對(duì)采用操作箱TWJ接點(diǎn)的備自投裝置回路進(jìn)行整改，一律采用斷路器DL輔助接點(diǎn)作為備自投的跳位開入；

(2) 備自投邏輯試驗(yàn)時(shí)，必須嚴(yán)格測(cè)試各個(gè)動(dòng)作及閉鎖邏輯，尤其對(duì)外部閉鎖回路應(yīng)全面測(cè)試；

(3) 對(duì)于新建變電站或有實(shí)施條件的運(yùn)行站，備自投裝置投入使用前應(yīng)作帶負(fù)荷測(cè)試，不能用模擬試驗(yàn)代替；

(4) 運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)備自投裝置的巡視，對(duì)相關(guān)指示燈及壓板作重點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)反映處理，不斷提高備自投裝置的運(yùn)行可靠性。

（編自《電氣技術(shù)》，作者為魏煌、洪旸錦 等。）