某220kV变电站0.4kV备用电源自投装置不正确动作情况分析论文_侯斌

(云南电网昆明供电局 云南昆明 650011)

摘要:本文对某变电站0.4kV备用电源自投装置不正确动作情况进行了简要分析,对不正确动作的原因进行了简要阐述,对存在的问题进行了归纳,为备自投装置运行过程中出现的类似问题提供参考。

关键词:备用电源自投装置;不正确动作;带负荷试验

变电站0.4kV备用电源自投装置为站用交流电源不间断供电提供有力保障,可避免站内各重要交流负荷运行中失电,也可进一步避免继电保护设备拒动。当前本单位新投运变电站多配置ATS装置实现站用交流电源不间断供电,但是在运的绝大部分变电站仍然使用备用电源自投装置实现本功能。本文就某站一套0.4kV备用电源自投装置的不正确动作情况进行简要分析。

一、装置配置情况:

1.备用电源自投装置配置国电南瑞科技NSR646R型装置,设置于主控楼保护间内。进线及分段电流由电流互感器采集获取,进线电压及母线电压不经过电压互感器,直接在0.4kV母线上采集。装置投入分段自投及进线自投4种方式。如图1示:

图1 定值控制字

2.0.4kV备用电源自投装置涉及的一次设备布置在独立的站用电室内,其接线方式如下图2示:

图2 一次接线方式

本备自投逻辑由1QF、2QF、3QF实现,0QF为外接备用站用电源,不参与本备自投逻辑。1QF、2QF、3QF为上海施耐德配电电器有限公司生产的Masterpact MW 06型塑料壳式断路器,同时使用交流220V电源作为操作电源,这与常规直流220V操作电源存在一定差异。1QF、2QF、3QF操作回路图分别如下图3、4、5示:

图3 1QF操作回路

由上图可见,1QF使用一路交流220V电源作为其操作电源,本回路现场实际接于站用变系统0.4kVⅠ段母线,同理,2QF操作电源接于0.4kVⅡ母线,3QF使用两路分别接于0.4kVⅠ、Ⅱ段母线的220V电源经切换接触器KA切换后作为其操作电源,保证0.4kV母线任意一段失电时3QF操作电源不会失电。

1QF、2QF相对应的1、2号站用变高压侧分别接于10kVⅠ、Ⅱ母线,10kV母线无联络断路器,始终分列运行。

二、两起典型缺陷分析

1.缺陷一分析:

因本站AVC策略异常,导致本站10kVⅠ段母线电压异常,1号主变过电压保护动作跳开低压侧001断路器,从而导致10kVⅠ段母线失电,此时10kV1号站用电同时失电,0.4kV备自投装置满足动作条件,但0.4kV备自投装置动作后,后台监控系统报“1号站用变0.4kV侧481断路器拒动”,0.4kV备自投装置显示“进线1开关拒动"”,0.4kVⅠ段母线电压未恢复。

后经现场专业技术人员调查,发现本站站用变系统0.4kV侧断路器使用交流操作电源,相应操作回路原理如上述所示,因0.4kVⅠ段母线失电时,断路器1QF操作电源同时消失,故备自投动作后,无法跳开断路器1QF,又因断路器1QF未跳开,备自投装置检测不到断路器1QF的跳闸位置,所以备自投逻辑中止,断路器3QF也无法实现合闸,最终导致0.4kVⅠ段母线电压无法恢复。从3台断路器操作回路设计来看,设计人员已经考虑到0.4kV母线失电时,断路器3QF可能因操作电源消失而无法实现合闸的问题,所以断路器3QF的操作电源设计了切换回路,保证0.4kV母线任意一段失电时,断路器3QF操作电源始终存在。但断路器1QF、2QF操作电源回路缺存在严重隐患,从而导致本次动作不成功情况发生。就备自投4种自投方式进行简要分析不难发现,本站0.4kV备用电源自投装置的4种方式均不会动作成功。

因本装置相关进线断路器1QF、2QF操作电源直接取自站用变0.4kV母线,且本备自投装置投入了进线、分段自投4种方式,要彻底解决上述隐患,须将本装置相关进线断路器操作电源接入站内UPS系统。

2.缺陷二分析:

因本站1号主变保护动作,导致10kVⅠ段母线失电,此时0.4kV备用电源装置未动作,而动作条件理论上均满足。

经专业技术人员现场检查发现,本站220kV开关场合闸环网电源1接于0.4kVⅠ段母线,合闸环网电源2接于0.4kVⅡ段母线,合闸环网电源1、2在220kV母联断路器端子箱内可通过联络开关LLDK实现并列运行,而现场检查发现当日联络开关LLDK处合上状态;通过本联络开关,站用变0.4k母线系统实际上处于并列运行状态。0.4kVⅠ段母线上级电源虽已经跳开,但0.4kVⅡ段母线通过本环网可以倒供电至0.4kVⅠ段母线,使0.4kVⅠ段母线并未完全失电,如上所述本站0.4kV备自投装置交流进线电压及母线电压均直接从0.4kV母线上采集,所以导致触发0.4kV备自投装置动作的电压条件并不满足,从而导致装置未工作。

三、总结

从上述两起备自投不正确的事件来开看,设计、验收、日常运维环节主要存在以下三个问题:

1.断路器操作回路设计不完善,存在因操作电源失电导致拒分的隐患;但是在设备安装、调试、验收阶段并未发现此问题;

2.受运行方式的限制,按期开展的备自投装置例行检查仅采取手动对断路器1QF、2QF分闸进行,也仅开展分段自投方式的检查,本检查方式下备自投均按整定逻辑动作,无法发现1QF、2QF存在拒动的隐患,例行检查方式存在漏洞;也体现备自投装置带负荷试验的重要性和必要性;

3.站内电源环网操作管理失控,为站用电系统安全稳定运行埋下隐患。

综上所述,为保证备用电源自投装置可靠动作,回路设计上必须严谨,杜绝出现因运行方式的变化发生断路器拒动的情况,条件允许时应尽量使用典型设计及主流设备、回路,其次,对新投运的装置必须严格按照规程对每一种自投方式开展带负荷试验。

参考文献:

[1]国家电力调度通信中心 . 国家电网公司继电保护培训教材 . 中国电力出版社 . 2009.

[2]备用电源自动投入装置技术条件(DLT526-2013). 国家能源局 . 2013.

作者简介:侯斌、1984年09月、男、工程师、工学学士、从事继电保护设备运行维护。

论文作者:侯斌

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/11

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