邓本铭
（广东电网有限责任公司佛山供电局 广东佛山 528000）
摘要：为了保证220kV输电线路的安全运行，对安全自动装置进行分析，阐述了安全自动装置的种类及应用，并对220 kV输电线路自动重合闸装置的隐患、备自投装置存在的隐患、安全自动装置缺陷率进行分析，提出了相应的改进措施，期望通过分析确保220kV输电线路的安全、稳定运行。
关键词：220kV；安全自动装置；备自投装置；自动重合闸装置
安全装置的种类包括（1）装设于220kV电压等级设备的过负荷减载装置（可动作于任何电压等级的线路）及低频减负荷装置、备自投装置、输电线路自动重合闸装置。（2）装设于220kV电压等级设备的解列装置（动作于任何电压等级的线路、发电机、调相机、变压器）。解列装置包括振荡解列、低压解列、过负荷解列、低频解列等。（3）远方安全自动装置，其中包括远方切机、远方切负荷、远方快速减出力、远方启动发电机、低频启动发电机等。由于安全自动装置的应用可以确保220kV输电线路的运行，一旦安全自动装置出现故障，处于失灵状态，将会造成不可估量的损失，因此，应该加强安全自动装置的隐患分析，并进行相应的防范。
1安全自动装置的应用
很多情况下，都会将安全自动装置和继电保护装置串联为一个概念，因为在保护电力系统的运行中，两者需要配合使用，安全自动装置在应用过程中对采集的电力系统信息有两种处理方式，一是，在安装了安全自动装置的位置收到安全信息之后进行就地处理，二是，除了对安全自动装置安装位置的信息进行处理之外，还将利用信息技术收集系统中的其它点位信息，并对以上综合信息进行计算和判断，实现就地之外的远程执行命令操作。因此，为了电力系统的安全运行，安全自动装置需要根据相关的技术规范连接到电力系统中。其应用如下：一是，电力系统在运行过程中存在着非正常断开的情况，这种情况可能会给运行的电力系统造成破坏，此时输电回路中的输电功率达不到电力系统运行要求的标准功率，此时的安全自动装置发电机自动解列装置可以起到输电回路减负的作用，稳定不稳定的输电情况。二是，除了上述的电路异常断开的情况，还可能出现系统中的某个位点集中大容量的负荷的情况，安全自动装置切集中负荷此时将会提高该点位的运行电压，这样可以防止出现电压迅速滑落到过地点的情况。此外，切集中负荷还可以提高电力系统的运行频率，避免发展为系统频率崩溃，提高受端系统电压或减少关键输电回路的传输功率，使系统保持大扰动后的暂态稳定。
2安全自动装置隐患
2.1 220 kV输电线路自动重合闸装置的隐患
220 kV输电线路运行过程中的故障发生率较高，并且这种故障的发生大多数为瞬时性的，运行中的线路突然中断，直接危及电力系统的安全稳定运行。而输电线路自动重合闸装置可以快速恢复系统的完整性，对保障输电线路的安全运行具有非常重要的作用。由于我国早前的建设技术条件有限，应用的装置设备功能还不够完善，导致早前建设的220 kV变电站中3/2断路器接线的输电线路重合闸装置通常以一条线路为单元进行配置，也就是说变电站继电保护设计时使用的输电线路继电保护装置本身就带有重合闸功能。这种具有继电保护和重合闸功能的装置在应用过程中，如果某条线路的任何开关不能进行重合时，重合闸装置会直接启动后合闸开关执行重合闸操作而不是直接发出联动三跳的控制命令，这样系统的重合闸操作需要的时间较长，持续合闸电流损害了开关设备，出现线路缺相运行的概率也会显著提高。因此，如果220 kV线路中应用了3/2断路器接线方式，采用按线路单元配置重合闸与继电保护配合的自动重合闸策略，就会使得线路继电保护二次回路相当复杂，很难满足系统在各种不同运行方式间的灵活调度，也很难保证自动重合闸装置高效稳定运行。在GB/T14285—2006《规程》中明确规定，线路重合闸装置应该按照线路断路器进行独立配置。
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2.2备自投装置存在的隐患
220kV板桥变备自投的运行方式包括3种，方式1：220kV寒板甲线或者寒板乙线供电，220kV新板线或板陈线备供，母联开关合闸；方式2：220kV新板线或板陈线供电，220kV寒板甲线或者乙线备供，母联开关合闸；方式3：220kV寒板甲线或者寒板乙线为一段母线供电，220kV新板线或板陈线为另一段母线供电，母联开关分闸。由于当前220kV输电线路中接入的备自投装置只有开关的位置，无刀闸的位置，无法对220kV线路继（该字改为“及”）母联的运行状态，因此，需要通过检修压板协助装置判断其运行方式。假设方式3下备自投充电完成，寒板乙线单独带其中一段母线运行，寒板甲线的运行状态转为冷备用状态，如果此时将寒板乙线检修压板误投，接入备自投的寒板乙线将屏蔽全部输入量，备自投启动合上母联MQF，由于不同的电源对寒板甲线、板陈线及新板线进行供电，可能出现两个不同电源非同期并列的问题，方式1和方式2也是如此。
2.3安全自动装置缺陷率统计
为了确保220kV输电线路的安全稳定运行，更好的对安全自动装置的故障类别进行分析，统计了2018年各类安全自动装置在运行中出现的缺陷情况，安全自动装置运行年限超过10年其缺陷率最高，每年的缺陷次数达到10次，缺陷率为0.932次/百台·年；安全自动装置运行年限2-5年的缺陷次数为每年4次，缺陷率为0.216次/百台·年；运行1年之内的安全自动装置缺陷率为0.860次/百台·年，由此可知，安全自动装置的缺陷率统计数据为“浴盆曲线”分布，因此，在安全自动装置实际运行中，应该加强维护和巡检，以确保电网安全稳定运行。
3对策
3.1220 kV输电线路自动重合闸装置隐患的对策
对于应用3/2断路器接线方式的220 kV输电线路来说，由于线路继电保护二次回路比较复杂，运行方式调度复杂，为了确保自动重合闸装置的稳定运行，应该配置带自动重合闸的断路器，使线路断路器保护与线路继电保护相互独立，在实际工程建设过程中，单断路器接线方式的输电线路也可以采用同样的方式配置线路自动重合闸装置和继电保护装置，将线路继电保护与断路器重合闸装置相互分开，可以实现断路器与重合闸间的一一映射，在很大程度上简化了重合闸装置、线路继电保护装置、断路器操作箱间的逻辑控制二次回路接线，同时继电保护装置与重合闸装置由不同的装置独立判断控制，大大提高了输电线路的综合自动化水平，保障线路高效稳定的安全运行。
3.2备自投装置整改方案
将线路、母联刀闸位置接点与备自投装置相连接，结合开关位置自动对母联、线路的实际运行状态相结合，同时取消检修压板及相关的逻辑，让备自投装置完全自动适应不同的运行方式。一是，对备自投装置逻辑进行修改，当误投主供线路的检修压板时，装置不能出现误动，为了避免出现这种情况，可以在投、退检修压板时，对装置进行放电操作，备自投需要重新进行充电。二是，对母线失压判据进行完善，检修压板的投入不能以本线路母线切换后的电压进行屏蔽，应该将该电压当成母线失压判断的依据。三是，使备自投装置的告警功能更加完善。如果出现线路检修压板投入状态和线路母线切换后电压不一致的情况，装置应该及时发出警报。四是，增加线路热备用状态的判别功能，充电逻辑中增加热备用的判断依据，但是启动和动作中的热备用的判断依据依然采用线路单相电压。
3.3加强管理
为了确保220kV安全自动装置的安全运行，避免其在运行中出现故障，应该加强自动安全装置的管理，对于新运、运行年限比较长、缺陷率较高的自动安全装置，应该加强新安全自动装置的调试和验收管理工作，一定要确保投产的自动安全装置无任何隐患，加强对营运年限超过10年的装置的巡视，定期对这些设备进行核检，如果运行设备超过服役年限及时更换和技改。对于恶劣天气，如夏季雷雨天气、冬天的暴雪天气等自动安全装置的故障发生频率较高，相关的运维单位需要做好设备巡视和二次专业安全检查，确保自动安全装置的高效运行，在设备出现故障时可以正确动作。
4结束语
本文主要对220 kV输电线路安全自动装置的分类及应用，应用过程中存在的安全隐患进行分析，并提出了相应的对策，期望通过分析可以提高安全自动装置的可靠性，一旦发生故障可以及时响应，将损失降至最低，提出了安全自动装置的管理策略，加强对营运年限超过10年的装置的巡视，储备人才，尤其在恶劣天气需要加强巡检，确保输电线路的高效运行。
参考文献：
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论文作者:邓本铭
论文发表刊物:《云南电业》2019年8期
论文发表时间:2020/1/3
标签：装置论文; 线路论文; 方式论文; 断路器论文; 电压论文; 压板论文; 母线论文; 《云南电业》2019年8期论文;