摘要：本文从某110kV变电站10kV母线失压事件入手，对接地变保护跳主变变低开关闭锁备自投实现方式、接地变保护跳10kV分段开关锁备自投实现方式进行了分析，并结合实际提出防范措施，对现场工作有一定的指导意义。
关键词：10kV备自投；闭锁回路；防范措施
1.110kV某站10kV母线失压事件
1.1事件经过
2016年10月19日18点40分6秒，110kV某站10kV#3接地变D03开关保护装置零序过流Ⅱ段动作、零序过流Ⅲ段动作跳开503开关，之后10kV备自投动作合上10kV分段532、521开关，10kV#1接地变D01、#2接地变D02零序过流Ⅱ段动作、零序过流Ⅲ段动作跳开10kV分段532、521开关及501、502A、502B开关，10kV母线失压。
1.2原因分析
事件原因分析：1）10kV3M故障馈线保护没有动作；2）10kV备自投未收到闭锁信号。D03保护动作后理应闭锁备自投装置，实际未能正确闭锁，由于110kV某站组网方式采取“直采网跳”，因而需要查找网络中是否将跳闸报文送至10kV备自投保护，以及10kV备自投保护受到命令后是否正确执行。经厂家查询规定记录，10kV备自投装置与接地变保护未有任何数据交互。初步判断为10kV备自投闭锁回路存在隐患；3）接地变保护动作未能跳开10kV分段开关。D01、D02零序过流动作后先跳10kV分段开关，因为能跳开才导致后续跳主变变低，初步分析接地变保护跳10kV分段开关功能部分存在问题。
1.3暴露出存在的问题
接地变保护动作跳变低闭锁备自投设计存在缺陷是导致本次跳闸事件扩大停电范围的主要原因。在现场运维中，运行人员有必要对10kV备自投闭锁有关原理进行分析熟知，对存在缺陷的闭锁回路进行及时改造。对备自投负荷均分功能的特殊实现方式及特殊操作进行必要梳理熟知。本文试图回答解决这些问题。
2.接地变保护跳主变变低开关闭锁备自投实现方式
接地变保护跳变低开关闭锁备自投实现方式主要有两种：第一种是将接地变保护跳闸回路接入变低手跳回路，这种方式比较可靠，在现场比较常见；第二种方式，接地变保护跳闸回路接保护跳闸回路，在保护动作的同时给10kV备自投装置发一个“闭锁”开入量，实现闭锁备自投，这种方式的可靠性受限于装置可靠性，在现场一般较少采用。
2.1跳位位置及合后位开入量采样点
10kV备自投开关位置一般取自断路器辅助接点，即实际位置，这样可保证可靠性。若开关位置取自操作箱（如，TWJ接点），则不能保证其可靠性，因为操作箱内开关位置接点是从动开入量，虽然是跟着断路器位置变化而变化的，但不是直接开入量，如果断开控制电源，其位置接点就不具有参考性。
但是目前阶段，投产较早的变电站仍未进行改造，其10kV备自投跳位位置仍然取自主变保护屏内操作箱，如广州德霖DPR331AT备自投装置，其采用的就是该接线方式，即跳位位置取自主变保护屏操作箱TWJ接点。
图2.2主变控制回路图10kV部分
正如前面所述，用于闭锁备自投的合后位置开入量也取自主变保护屏内操作箱内HHJ接点（或KKJ接点）。
2.2接地变保护接手跳回路闭锁
10kV接地变保护主变变低手跳回路如图2.1中红线所示（本图中接永跳回路，是错误的，继保反措要求改接至手跳回路），与此同时，KKJ继电器躲在并联回路直接接通至负电，对应KK合后接点闭合，信号传送至10kV备自投装置。
此时，KKJ合后继电器励磁，KK合后接点闭合（即KKJ=1），该信号传入10kV备自投装置，使备自投放电（不满足备自投充电逻辑条件），从而实现闭锁。当有合位开关合后位置信号KKJ消失时，瞬时闭锁相关运行方式的备自投功能，并放电；等待该开关位置变为跳位后，被闭锁的相关运行方式重新开放充电判断。
2.3接地变保护接保护跳回路闭锁
若接地变保护接主变变低跳闸的保护跳闸回路（如图2.1黄线），将无法通过控制KKJ励磁实现闭锁备自投，这时一般采取的方式是，接地变保护在动作的同时，给10kV备自投装置发一个“闭锁”开入量，也就是告诉备自投装置不允许动作，实现闭锁。这个“闭锁”开入量需另外接一根线至备自投装置，一般来说，备自投装置留有多个备用开入量接入口。
2.4主变低后备保护闭锁10kV备自投
主变变低后备保护动作跳开变低开关时，也有闭锁10kV备自投功能，其实现原理也是装置收到一个“低后备保护动作信号”开入量，瞬时闭锁对应运行方式功能，并放电，从而实现闭锁。但主变变低后备保护动作是否闭锁备自投与现场定值有关，并不是所有站都要求低后备保护动作就闭锁10kV备自投。具体对应方式如下：
1）当装置收到#1主变变低后备保护动作信号时，瞬时闭锁运行方式一、运行方式五备自投功能，并放电；等待该信号消失后，须等到手动复归信号后，上述运行方式才重新开放。2）当装置收到#2A主变变低后备保护动作信号时，瞬时闭锁运行方式三备自投功能，并放电；等待该信号消失后，须等到手动复归信号后，上述运行方式才重新开放。3）当装置收到#2B主变变低后备保护动作信号时，瞬时闭锁运行方式四备自投功能，并放电；等待该信号消失后，须等到手动复归信号后，上述运行方式才重新开放。4）当装置收到#3主变变低后备保护动作信号时，瞬时闭锁运行运行方式二、运行方式六备自投功能，并放电；等待该信号消失后，须等到手动复归信号后，上述运行方式才重新开放。
装置收到主变后备保护动作信号时，异常界面显示“主变变低后备保护动作闭锁”，并发异常信号，打印“主变变低后备保护动作闭锁备自投”；当手动复归后，异常信息及异常信号消失，并打印“解除主变变低后备保护动作闭锁备自投”。
3接地变保护跳10kV分段开关
图3.1一个110kV变电站典型接线图
若#1主变、#2主变变低并列运行（比较少见，如主变停电时短时并列），其过程同上，仍然可以起到闭锁10kV备自投作用。
接地变跳10kV分段一般接保护跳闸回路（如图3.1所示），不闭锁10kV备自投。
若#1主变停运，10kV1M负荷由#2主变代供，521开关在合闸位置，此时10kV备自投对应充电方式不充电（因为521开关在合位）。若此时10kV1M馈线存在接地故障，线路开关拒动，接地变越级跳开521开关（同时切501开关），由于10kV备自投对应方式未充电，备自投不会动作，10kV1M失压起到隔离故障作用。此种运行方式下，521开关在合闸自然起到闭锁10kV备自投作用.
4防范措施
10kV馈线保护、接地变保护、主变低后备保护及10kV备自投等正确动作及配合是保证用户负荷持续供应有效措施，在发生故障时也能及时隔离故障，避免扩大负荷损失范围。上述110kV某站10kV母线失压事件就是一起由于保护及备自投装置存在缺陷，备自投被锁功能及回路不完善导致扩大负荷损失的事件，值得变电专业注意。
（1）继保专业应及时整改有关二次回路，及时消除有关缺陷，对于接地变保护跳变低回路接保护跳的应整改为更可靠的接手跳回路；
（2）对于特殊站的特殊设备的特殊操作，应做好变化管理，运行人员操作时应及时查找回顾有关变化，如作者所在的巡维中心10kV备自投装置涉及到的特殊操作如下：
1）220kV某站10kV备自投无负荷均分功能，通过投退备用电源自投屏压板控制母线失压时备自投方式。10kV备用电源自投屏：Ⅱ母失电投532开关11LP3及Ⅲ母失电投532开关11LP4正常情况下投入，若主变停电时则应对应投退备投方式压板，即：
a）#1主变停电，负荷转由#2主变代供时，退出Ⅲ母失电投532开关11LP4，投入Ⅲ母失电投543开关11LP5；b）#4主变停电，负荷转由#3主变代供时，退出Ⅱ母失电投532开关11LP3，投入Ⅱ母失电投521开关11LP2；c）#2主变及#3主变停电时，视负荷转移情况投退对应压板，如：#2主变停电负荷转#3主变代供，退出退出Ⅲ母失电投532开关11LP4，投入Ⅲ母失电投543开关11LP5；#3主变停电负荷转#2主变代供，退出Ⅱ母失电投532开关11LP3，投入Ⅱ母失电投521开关11LP2。
2）110kV某站10kV备自投压板投退及其充电方式：a）：在110kV母线并列时（521、532负荷均分投入），3M失压投532和投543两个压板可以全部退出，原因如下：此时该站备自投充电方式为一二三四七共5种，若10kV3M失压通过521均分功能切开503再合521、532复电。故3M失压投532和投543两个压板全部退出。b）在110kV母线分列（521、532负荷均分退出）时，Ⅲ母失电与其相连的母联开关的投退压板需投入其中之一，但不能同时投入（Ⅲ母失电投532、543压板不能同时投入），否则闭锁其充电方式。因为此二压板是充电方式六及充电方式八充电条件之一，漏投退可导致备自投对应不充电。
3）110kV某站10kV备自投负荷均分功能正常运行方式下在投入位置，但其负荷均分功能不由压板投退控制，若110kV母线专为分列方式，需要退出负荷均分功能时，需要继保班配合修改备自投装置控制字。
(3）运行人员应加强对备自投逻辑、接地变保护、主变低后备保护之间动作时间及配合等内容的熟悉，以便在信号处理、事故发生后原因查找时做到心中有底，及时高效恢复负荷供应。
参考文献
[1]广州德霖DPR331AT备自投装置说明书；
[2]主变及接地变厂家资料；
[3]10kV备自投装置接线图。
论文作者:袁鹏,陈学有
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/15
标签：方式论文; 动作论文; 装置论文; 回路论文; 信号论文; 负荷论文; 压板论文; 《电力设备》2018年第26期论文;