国网湖北省电力公司五峰县供电公司 五峰 443413
摘要：装设进线备自投的厂（站），如果有较大的小水电上网负荷存在，当主电源线路故障跳闸后，母线残压较大且持续时间较长，备自投装置的动作将具有很大局限性，往往不能正确投入备用线路，造成备自投失败，致使厂（站）全站失压后需人为恢复供电，增加停电时间。本文对备自投该局限性进行讨论，并提出解决方案，在一定程度上可以避免此类电网事故的发生。
关键词：变电站；备自投；小水电上网；母线残压；联切小电源
Discussion on the operation limitations of BZT device when Small Hydropower connected to the Grid
WEI Xu
（State Grid Wufeng Power Supply Company，Taizhou Hubei，China）
Summary：
For the transformer substation which is Provided by BZT device on the power line，if there is a large Small Hydro load，When the main power line Fault trip， the Bus residual voltage will be higher and longer duration.The action of the BZT device will have significant limitations，always can not put into the standby line properly.Which will resulting the whole Substation loss of Voltage and increase the outage time.The paper will dicuss the operation limitations of the BZT device，and propose solutions.To some extent，can avoid this such Grid Accident.
Key words：
Transformer substation；BZT device；Small Hydro；Residual pressure of the Bus；Union cut of small power
引言
在重要变电站，为提高供电可靠性，均设置有备用电源。为保证连续供电，通常会装设备自投装置，从而当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速地将备用电源投入工作。备自投装置是保证电力系统连续可靠供电的重要设备之一。在有两个以上的电源供电的厂（站）内，装设进线备自投是其中较为常用的一种备投方式，其中一个为主供电源，另一个为备用电源（明备用）。从备投原理上来讲，明备用可以可靠地保证主供电源断开后迅速投入备用电源，但是如果有较大的小水电上网负荷存在，当主电源线路故障跳闸后，备自投装置的动作具有很大的局限性，往往不能正确投入备用线路，造成备自投失败，致使变电站全站失压后需人为恢复供电，从而延长了停电时间。以国网湖北省电力公司五峰县供电公司110kV渔洋关变电站的110kV进线备自投为例，对在35kV母线上有较大小水电上网负荷存在时，备自投失败原因进行分析，介绍通过改变保护接线，将由备自投联切小电源改为由主供电源线路保护联切小电源以解决母线残压问题的方案。
1 常规进线备自投工作方式
1.1 110kV渔变进线备投方式
110kV渔洋关变电站主接线图如下图1所示：
图1
如图1所示，110kV渔变110kV系统采用典型的进线备自投（装置为四方CSL-164B），其中主供电源为110kV长渔线，备用电源为110kV渔池线，110kV长渔线与110kV渔池线互为备用。
1.2 110kV渔变进线备投方式存在的问题
2015年9月21日7：18分，长渔线线路发生B相接地故障，接地电流为21.728A，接地距离I段动作跳闸，备自投启动，投入备用电源110kV渔池线失败。经现场检查，备自投装置显示备自投装置仅发启动信号，未能出口跳主供电源及联切小电源，从而备用电源未能有效合上，备自投失败，全站失压未能有效恢复。跳闸前，35kV母线有5.837MW的上网负荷，10kV母线有2.255MW的用电负荷，110kV长渔线有3.534MW的上网负荷。渔变因故障录波器坏损，无法采集故障时的110kV母线残压值及故障录波图等详细数据资料。但根据查阅的报表数据，该站小水电上网负荷较大，可以肯定故障跳闸瞬间，小水电的小网可以持续极短时间，造成110kV母线残压较大，备自投不能正确动作。据该站历史数据显示，该站因小水电上网导致备自投正确动作机率很小，从而造成该站备自投失去了应有的作用。
试验人员对该站备自投进行了模拟试验，试验数据显示，当主供电源开关因故障跳闸后，如果110kV母线存在残压，从备自投启动开始计时，残压时间不能超过3S，超过3S则备自投装置发"PT放电"告警，备自投返回。（备自投检无压后出口跳闸延时定值设为7S，四方CSL-164B备自投装置PT断线检测时间临界值为10S）。也就是说，对装有进线备自投的厂（站）来说，当小水电上网负荷较大，母线残压>30V的最长时限不能大于3S左右的临界值，否则备自投装置启动后将返回，备自投无法出口，备投失败。
2 “主供电源线路保护联切小电源”方案
2.1 方案简述
针对有较大小水电上网负荷时母线残压较大且持续时间较长，导致备自投失败的问题，提出将由备自投联切小电源改为由主供电源线路保护联切小电源以解决母线残压问题的方案。具体解决方案为将主供电源线路故障跳闸后备自投启动后由备自投出口联切小电源的线路拆除，改为由主供电源线路保护装置出口跳线路开关的同时联切小电源。线路故障跳闸的同时，尽可能早地切掉了小电源，从而在备自投启动时小电源已切开，母线残压不高，备自投可以正确动作，迅速投入备用电源线路，恢复正常供电。
2.2 实际应用效果
该方案可以在一定程度上有效解决因母线残压的存在导致备自投动作失败的弊病，从而达到：
减少停电损失；
（2）、减小全厂（站）失压，大面积的停电事故造成的不良社会影响；
（3）减轻调控及运维值班人员的工作量，提高工作效率和确保电网安全。
（4）该方案投资小、工期短、施工难度不大。
2.3 方案的不足
对于因主供电源线路故障保护动作跳闸后引起的母线失压，该方案可以有效解决母线残压问题，确保备自投正确动作出口，但其无法解决该厂（站）主供电源联络线对侧变电站故障失压造成的本侧变电站母线失压后的备自投失败问题，为其不足之处。
3 结语
该方案结合备自投装置在实际应用中存在的局限性，进行针对性的改造，有效解决了有小水电上网的厂（站）因主供电源线路故障保护动作跳闸后存在的母线残压导致备自投失败，在一定程度上充分提高了供电可靠性，减少了停电损失，在实际工作中有较好的可行性。
参考文献：
[1] 《国家电网公司继电保护培训教材》2009ISBN978-7-5083-8389-7
[2]《电力系统继电保护规定汇编》1997ISBN7-80125-337-X
论文作者:许薇,张永东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/12
标签：电源论文; 母线论文; 线路论文; 故障论文; 装置论文; 小水电论文; 变电站论文; 《基层建设》2018年第9期论文;