探讨110kV内桥式备自投应用问题及改进方法

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　　[摘要] 本文简述了RCS9652备自投装置，并对该备自投装置在应用中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了改进措施,总结了110kV内桥式接线变电站备自投应注意完善的回路。
　　[关键词]110kV内桥式备自投；应用问题；改进
　　 中图分类号：TM421 文献标识码：A
　　随着经济的飞速发展和人们生活用电的需要，为满足电网经济运行及可靠供电，常采用备用电源自动投入装置(以下简称备自投装置)。备自投装置是自动装置与继电保护装置相结合，是对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施之一。备用电源自动投入装置作为安全自动装置的一种,对提高供电可靠性具有重要的作用。配备备自投的110kV内桥式接线变电站以其经济性、可靠性、适用性得到了广泛的应用。
　　一． RCS9652备自投的逻辑
　　运行方式和备自投综括(见图1)正常运行方式下，DL1、DL2、DL3三个开关中两台开关运行，另一台备用。检测母线失压时，跳开无压的相应运行进线开关，再合备用开关。
　　1.1端子接线
　　模拟量:接入Ⅰ、Ⅱ母线电压，用于有压、无压判别。接入线路Ⅰ的电流Ⅰ1、线路Ⅱ的电流Ⅰ2，用于防止PT断线下装置的误动，同时也为了判别进线开关是否跳开。线路Ⅰ抽取电压、线路Ⅱ抽取电压，作为自投及动作判据，可由控制字选择是否使用。
　　开入量:接入DL1、DL2、DL3开关跳闸位置的常开接点，作为系统运行方式的判别，自投准备及自投动作。接入进线Ⅰ、Ⅱ开关、桥开关KKJ（南瑞的开关操作箱内的双位置继电器）接点，用于自投判别手动合、分闸的各种操作。另外还分别引入了闭锁方式1自投，闭锁方式2自投，闭锁方式3、4自投及其他外部闭锁自投的输入。
　　开出量:接入DL1操作箱的跳合闸输入，接入DL2操作箱的跳合闸输入、DL3的合闸输入。
　　动作逻辑
　　进线备投方式1（进线1运行，进线2备用）
　　充电条件
　　a）进线1运行，进线2备用，即DL1、DL3开关合位，DL2开关分位。
　　b）Ⅰ、Ⅱ母线三相均有压，当线路Ⅱ电压检查控制字投入时，进线Ⅱ有压（指UX2）。
　　满足以上两条件后，经15秒后完成充电，可由屏幕充电指示显示。
　　放电条件
　　a）检查进线2线路电压控制字投入，而线路2（UX2）无压；
　　b）DL2合位；
　　c）手跳DL1或DL3；
　　d）其他外部闭锁；
　　e）DL1、DL2、DL3的TWJ异常；
　　f）定值整定中控制字不允许进线2开关自投。
　　动作过程:
　　当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，UX2有压，Ⅰ1无流，延时Tb1跳开DL1，确认DL1跳开后，合DL12开关。
　　进线备投方式2（进线2运行，进线1备用）
　　其动作条件和逻辑与进线备投方式1雷同。
　　分段开关的自投（方式3、4）
　　充电条件
　　a）进线1、2运行，分段开关备用，即DL2、DL1开关合位，DL3开关分位；
　　b）Ⅰ、Ⅱ母线三相均有压。
　　满足以上两条件后，经15秒后完成充电，可由屏幕充电指示显示。
　　放电条件
　　a）检查Ⅰ、Ⅱ母线三相电压无压；
　　b）DL3合位；
　　c）手跳DL1或DL2；
　　d）其他外部闭锁；
　　e）DL1、DL2、DL3的TWJ异常。
　　动作过程(当充电完成后)
　　a）方式3的动作过程:Ⅰ母无压，Ⅰ1无流，Ⅱ母有压，方式3自投控制字投允许，延时Tb3跳开DL1，确认DL1跳开后，合DL3开关。
　　b）方式4与方式3雷同。
　　
　　二．备自投在110kV内桥式接线变电站的问题及分析
　　2.1接入备自投母线电压相关问题分析
　　110kV内桥式接线变电站通常在两个进线侧安装两个三相电压互感器，在两个主变高压侧110kVⅠ段和Ⅱ段母线上不再装设电压互感器。在这种情况下，通常将两个进线电压互感器的两个三相电压分别接入110kV备自投装置的Ⅰ段、Ⅱ段母线电压，在定值整定上退出线路电压检测功能。在这种情况下可能出现的问题：
　　在备自投运行于方式1时，如果出现DL1偷跳，则因备自投的Ⅰ段母线电压是采集的进线1的线路电压，这时备自投将因为自己采集的Ⅰ段母线电压正常而不动作，而实际情况却是Ⅰ段母线电压已经失压。这时，备自投将出现拒动情况。同理，方式2时，DL2偷跳时备自投拒动；方式3、4时，DL3偷跳时备自投拒动。
　　在备自投运行于方式1，且备用线路2出现故障或是停运检修时，如果再出现进线1失压，则备自投将动作，跳开DL1，合上DL2开关。但是其实线路2已经没有电压，不再是电源点了，备自投动作则不起作用。在这种情况下，备自投是不应该动作的，故这种动作可以判为备自投误动。同理，方式2在类似情况下也会出现误动。
　　在备自投运行于方式1，且备用线路2出现故障或是停运检修时，则备自投将报“Ⅱ母PT断线”信号，而现场实际情况却是Ⅱ段母线电压经DL3开关在正常运行中。保护装置所报告警信号与现场不符，即出现误报信号。这将影响运行值班员的判断，给他们造成误导。同理，方式2也会出现类似的误报信号。
　　2.2实际运行中有时不能充电的问题分析
　　在备自投动作以后，再次满足备自投逻辑时，不再充电。例如，在方式1动作之后，进线2检查发现有故障，经故障处理后，进线2对侧合闸使进线2线路带电。这时，已经能够满足备自投动作的条件，但是发现备自投不再充电。同样，在方式2、3、4也会出现类似问题。
　　检查发现，备自投在方式1动作之后再次满足充电条件时，装置内开入量中的KKJ2为0，即备自投装置认为DL2开关为手跳状态，故备自投不再充电，充放电条件见1.3。分析可知，DL2开关是备自投装置动作时合上的，即为保护合闸，不再是手合的方式。同样，在方式2、3、4也会出现类似问题。
　　三．110kV内桥式备自投存在问题的改进
　　3.1备自投母线电压接线的改进在110kV内桥式变电站内，Ⅰ段二次母线电压是进线1线路电压经过DL1开关及其两侧刀闸的辅助节点重动后切换的。Ⅱ段二次母线电压也是同理。并且Ⅰ段、Ⅱ段二次母线电压可以经过DL3及其两侧刀闸辅助节点重动后并列。
　　由此，备自投装置的Ⅰ段、Ⅱ段母线电压采集相应的110kV变电站内Ⅰ段、Ⅱ段二次母线电压，备自投装置的进线1、2线路电压采集相应的进线1、2线路电压的单相电压，这样就可以解决备自投母线电压的相关问题。详细解决逻辑见2.1。
　　3.2处理有时不能充电问题的措施从2.2分析知道备自投装置有时不能充电问题。此类问题具体解决办法如下：
　　第一种解决办法是，当出现备自投动作时，安排巡检值班员到现场。巡检值班员到现场后根据一次设备具体状况向调度申请投退备自投装置，并对各开关进线恢复性操作。例如，当方式1动作之后，在进线2未恢复时，值班员向调度申请退出备自投装置，即投入闭锁功能压板。在进线2恢复有电并可以做为备用电源之后，向调度申请投入备自投装置，即退出闭锁功能压板，并对DL1开关再次进行合开关操作，以恢复DL1开关的KKJ继电器，使之为1。
　　第二种做法是通过改变接线方式，使备自投装置发出合闸指令的同时，也给出一个手合的指令。其中一个切合实际的具体做法就是将备自投装置的合闸接线接入手合位置，而不是保护合闸位置，即在备自投装置的合闸节点后并入KKJ启动回路，使备自投装置合开关时，同时启动相应开关的KKJ继电器。这样，就能满足再次充电的条件了。
　　经实践及比较后，我们逐步改进采用第二种做法。
　　3.3总结
　　以上两步的改进RCS9562的缺隐和问题都逐一解决了，这种改进还提高了备自投的自动化程度。
　　例如，在方式1动作之后，当进线2线路问题解决并合闸送电使线路2有电压时，则备自投将再次自动充电。在此过程中，将不需要巡检值班员到变电站进行一些恢复操作。此外，在一次设备不满足备用电源自投的条件时（如进线2线路无压），备自投装置将自动识别，而不充电。只有在实际情况满足备自投动作条件时，备自投装置才自动识别充电。详细逻辑见1.3。
　　四．实际运用中应注意完善的回路
　　在备自投装置的其他闭锁量开入回路时，应接入主变主保护和高压侧后备保护动作节点，即主变主保护和高压侧后备保护动作闭锁110kV备自投。因为主变故障，则没有必要备自投动作给相应电源。
　　同样的，中低后备跳三侧开关时应闭锁110kV备自投。因为中低后备跳三侧即是在相应的主变中低压侧开关拒动的情况下才动作的，这时如果不闭锁110kV备自投，通过主变、主变中低压侧开关将电送至故障的中低压侧母线上，这样将造成事故。
　　五．结语
　　改进后的110kV内桥式备自投，在几年的实际运行中达到了比较好的效果，备自投均实现了正确动作。此外，巡检值班员在数次备自投动作事件中，都不需要到现场并进行操作，在远程监控就可以很好的了解现场和操作，大大提高了备自投的自动化程度。RCS9652110kV内桥式备自投装置在应用中的改进是恰当和成功的，值得其他用户借鉴和学习。
　　参考文献：
　　[1]江苏省电力公司.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京:中国电力出版社，2006.
　　[2]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答（第二版）[M].北京:中国电力出版社，2005.
　　[3]南瑞城乡电网公司.DSA保护监控一体化系统技术说明书[S].
　　[4]许正亚.电力系统自动装置（第三版）[M].北京:中国电力出版社,2007
　　作者简介：
　　1.杜炜凝（1969-）男，江苏镇江人，本科毕业，技师，从事电网调度运行管理工作。
　　2.孙东杰（1985-）男，江苏镇江人，研究生毕业，助理工程师，从事调度运行工作。
　　3.姜正驰（1988-）男，江苏镇江人，本科毕业，助理工程师，从事调度运行工作。

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