（深圳供电局有限公司 518000）
摘要：备自投装置作为电力系统的一个重要组成部分，当工作电源因故断开后，能自动迅速的将备用电源投入，以提高电力系统供电的可靠性。但当前110kV备自投逻辑下在某些故障状况可能会出现备自投拒动，从备自投装置的动作原理出发对备自投逻辑进行了分析探讨，并提出改进措施，以保证系统的稳定性合可靠性。
关键词：110kV备自投；备自投拒动
1 概述
备自投装置是电力系统的重要自动装置，对电力系统的供电可靠性起着十分重要的作用，可以在发生电网事故或线路事故时，保证用户供电的连续性，将负荷损失降低到最少。本文以110kV某变电站为例分析在发生故障时110kV备自投拒动时的改进方法。
2 110kV备自投原理
（1） 充电逻辑
①“备自投功能压板”在投入位置；②母线有压；③备投元件处于热备用状态。
同时满足以上逻辑备自投充电
（2） 放电逻辑
①“备自投功能压板”退出；②母线无压且线路有流；③备投开关在合位；④装置启动跳原主供开关后没有检测到相应的开关变位；
（3） 启动条件
①满足所有充电条件；②满足任一放电条件；③运行线路无流母线无压。
3 110kV某变电站110kV备自投拒动
变电站的接线方式是单母分段，其主接线图如下所示：
110kV备自投具有两主两备带分段备投功能。
（1） 110kV公合I线1317开关、公合II线1318开关在合位为主供线路；北合II线1358开关、北合I线1357开关在分位，对侧开关在合位，即两线路处于空充状态，作为备投线路；110kV分段1012开关在分位。某日，110kV公合I线发生故障，线路保护动作跳开110kV公合I线两侧开关，此时110kV备自投分段备投逻辑应动作合上1012开关，但事故发生时110kV备自投并没有动作造成1M失压。
（2）目前运行状态下，分段1012开关在分位，公合II线处于空充状态，即1318开关处于热备用状态，此运行状态下110kV 1M由公合I线供电，2M由北合I线供电。在此运行状态下当北合I线发生故障时，此时根据备自投逻辑应合上1012开关，但这样会造成不同片区电网的合环运行，对电力系统的稳定性造成影响。
4 措施
针对上述情况，下面就此提出几点改进措施，避免110kV备自投拒动。
（1）对于110kV进线备自投，装置认定的主供线路和备投线路为两个不同的电源点，在装置里定义的同一条110kV母线上的两条110kV线路也一定来自不同的电源点。
①由前文列出的备自投充放电条件，考虑到当退出 “备自投功能”压板时可使备自投放电，所以在目前状况下，在变更运行方式后可以考虑先进行退出备自投保护屏的“备自投功能”压板，让备自投放电，然后再投上“备自投功能”压板，让备自投又重新进行充电。此种方法简单方便不需要对逻辑回路进行更改。
②回路上做出的改进措施：在1012分位开入回路串接一个压板，命名“TSP退出强制进线备自投功能”。退出TSP，可实现强制进线备自投；投入TSP，可退出强制进线备自投。当改变运行方式时相应的投入退出TSP压板。实现强制进线备投的功能以避免故障发生时造成失压，同时提高了系统的稳定性和可靠性。
图2 改进的110kV备自投开入
③逻辑上做出的改进措施：当其中一条母线失压，该条母线上的主供线路和备投线路之间能够备投，即实现单母线备投功能。以110kV母线单母线分段，两主两备逻辑一为例说明。
正常运行时，甲、乙线供电，丙、丁线备用，分段开关MDL在合位，逻辑充电条件：①1M、2M均三相有压；②1DL或2DL在合位,MDL在合位；③3DL不在检修为分位且丙线有压或4DL不在检修为分位且丁线有压；④备自投功能压板投入，同时满足以上四个条件经延时时间充电完成。逻辑放电条件：①Ⅰ母、Ⅱ母均三相无压，甲线或乙线有流经延时放电；②丙线、丁线均无压；③丁线无压,丙线检修；④丙线无压,丁线检修；⑤3DL不在检修但在合位或4DL不在检修但在合位或3DL、4DL均在合位；⑥手跳1DL、2DL；3DL、4DL同时检修或1DL或2DL检修；⑦闭锁信号输入。
动作过程：检测到Ⅰ、Ⅱ母线失压，甲线及乙线无电流，延时跳开甲线1DL、乙线2DL开关，确认1DL、2DL开关跳开后，按下述条件动作：①丙线有压、丁线无压，丙线、丁线均未在检修状态，备投延时合上丙线3DL开关；②丁线有压、丙线无压，丙线、丁线均未在检修状况，备投延时合上丁线4DL开关；③丙线、丁线均有压，丙线、丁线均未在检修状况，备投延时合上丙线3DL、丁线4DL开关；④丙线有压，丁线在检修状况，备投延时合上丙线3DL开关，⑤丁线有压，丙线在检修状况，备投延时合上丁线4DL开关。
图3 110kV单母分段接线的主接线示意图
图4 改进的110kV进线备自投逻辑图
此逻辑是在逻辑一的基础上追加了分段开关位置判据以实现分段开关在分位的情况下一条母线上实现线路备投。在该动作逻辑下运行如发生上述两条110kV母线分列运行的方式，甲线由于线路发生永
久性故障保护动作跳开甲线1DL开关，此时备自投装置将检测到1M失压、甲线无流，备自投动作延时跳开1DL，确认1DL跳开后合上3DL。由此避免了由于甲线永久性故障跳开1DL开关造成110kV 1M失压。同理2M失压，可进行类似的分析。当没有检测到MDL的分位时则进行与原逻辑类似的进线备投逻辑功能。
（2）在某些运行方式下110kV备自投拒动后可能会出现一条110V进线带全站所有的负荷，这时可能会出现过负荷的情况，考虑到这种情况设想基于功率的自适应备自投实现备投方式，对站内二次侧负荷的电流电压进行采集，并折算到一次侧来获取负荷的实时功率；根据采集到需要减载部分的低压出线二次有功功率和无功功率，将其折算为一次功率；在备自投动作前根据站内的负荷分布情况有选择的减载部分出线负荷。如检测到的实时功率为S，变压器的额定容量为S#，当S<S#时则不需要进行负荷减载，当S>S#要进行负荷减载，第一轮减载后若实时检测到的功率仍大于变压器的额定容量时则进行第二轮减载。假若确定减载的轮次为2，若两轮减载后仍是S>S#即本还需进行后续减载动作，但设置减载轮次为2时则动作2个轮次后即闭锁备自投。为防止电源失电时主变出线部分、低压出线部分的瞬时功率全为0，采集不到正常工作时负荷功率的情况，在备自投逻辑中增加功率缓存记忆模块，自动记忆并存储失电前主变出线及低压部分出线的负荷功率，防止因失电造成的功率计算错误；为防止将同一出线的间隔同时设置到减载1轮和2轮中出线负荷功率被重复计算的问题，在系统中增加出线轮次校验功能。如果一出线间隔同时设置在第1轮和第2轮时，只在1轮减载负荷中进行计算，第2轮中不计算此功率。
5 总结
本文基于110kV变电站运行方式改变备自投拒动的实例，从压板投退、增加开入、增加分段跳位判据等几方面提出改进措施以避免出现类似备自投拒动的情况，并针对备自投拒动可能会出现的过负荷现象提出基于功率的自适应备自投设想。
作者简介：
潘春辉（1988-）男，深圳供电局有限公司，从事变电运行工作.
论文作者:潘春辉,田青
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：母线论文; 逻辑论文; 合上论文; 功率论文; 负荷论文; 压板论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第34期论文;