宋传盼，王世祥

(深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000)

备自投装置是供电网络系统自动装置与继电保护装置相结合的产物，是一种对供电系统提供不间断供电的经济而有效的技术装备。备自投装置在电网中的使用，是保证电网安全、稳定、可靠运行的有力技术手段。随着对供电可靠性要求的提高，目前越来越多的变电站都装设了备自投装置。但在多年的实际运行中，备自投装置误动、拒动的情况时有发生。原因涉及装置本身、接线以及运行维护等多方面，比如受电网运行要求的约束、备自投与重合闸配合、备自投充放电等问题。结合具体实例，对备自投装置应用中出现的问题及应采取的防范措施进行简要分析，期望今后在遇到和处理此类情况的时候提供一定的参考。

1 10 kV分段备自投与110 kV进线备自投原理

1.1 10 kV分段备自投原理

以10 kV两主变低压侧均为双分支为例(见图1)。正常运行时，521 A，521 B开关在分位，501 A，501 B，502 A，502 B开关在合位。以跳502 A合521 A开关为例，其充电条件为：①I A，II A母线均三相有压；②501 A，502 A开关在合位；③521 A开关在分位；④备自投功能压板投入。以上条件同时满足后，经延时时间后完成充电。放电条件为：①I A、II A母三相无压；②手跳501 A，502 A开关；③521 A开关在合位；④闭锁信号输入。动作过程为：检测到II A母线失压且502 A无电流，I A母三相有压，延时跳开502 A开关，确认502 A开关跳开后，延时投入521 A开关。

图1 10 kV分段备自投接线(双分支)示意

1.2 110 kV进线备自投原理

以单母分段、一主一备、互为备投(自动识别主、备线路运行状态)的典型接线方式为例，如图2所示。正常运行时甲线供电，乙线备用，分段开关MDL在合位。充电条件为：①I母、II母均三相有压，乙线有压；②1 DL开关在合位，2 DL开关在分位；③备自投功能压板投入。以上条件同时满足后，经延时时间后充电完成。放电条件为：①I母，II母均三相无压，甲线有电流经延时放电；②乙线无压；③2 DL在合位；④手跳1 DL；⑤2 DL检修；⑥闭锁信号输入。动作过程：检测到I、II母线失压，甲线无电流，延时跳开甲线1 DL开关，确认1 DL开关跳开后，延时自投乙线2 DL开关。

图2 110 kV进线备自投接线(一主一备)示意

2 备自投装置拒动、误动实例分析及探讨

2.1 10 kV分段备自投误动实例分析及探讨

2011-12-05T14:02，220 kV龙塘变电站2号主变低压侧A分支502 A开关跳闸，约3 s后521 A开关合闸，10 kV IIA母负荷转为由1号主变提供。220 kV龙塘站1号、2号主变10 kV均为双分支方式，每个分支都配有备自投装置，各自独立运行。此前10 kV IA母和II A母分列运行；502 A开关所带负荷接近0，一次电流值为20 A左右的空载感应电流。现场各保护及备自投装置动作情况如下：10 kV备自投(A分支)“自投逻辑II动作”，动作时间5.010 s。10 kV备自投定值单中“自投逻辑II”方式为II A母失压，跳502 A开关，投521 A开关。现场动作情况与备自投逻辑一致。根据备自投的动作条件，当时II A母应满足无压无流备自投逻辑才动作。备自投定值中无流，定值为0.05 A，当时502 A开关一次电流值为20 A左右，CT变比5 000/5，折合成二次电流值为0.02 A，刚好满足无流条件。

事故前II A母一次电压正常，因此初步怀疑PT二次回路存在问题。现场检查II A母线PT柜内回路及空开情况，当时PT柜内PT二次电压空开未出现跳闸情况，PT二次回路接线正确，PT一次保险完好，PT本体无烧毁现象。查图纸后发现，PT二次回路的保护、计量及开口三角电压回路中均串有PT刀闸位置重动继电器的接点。现场查接线发现，该继电器线圈所用电源为交流220 V照明及加热电源，取自10 kV II段交流(加热照明用)环网，最后发现柜内用于“10 kV II段交流电源”的熔断器有接触不良的情况。现场再进行模拟试验，将该熔断器取下后，该继电器返回，切断PT二次到屏顶小母线及PT接口屏的电压回路，导致相关保护及设备失去二次母线电压。此时II A母失压后满足备自投的无压定值15 V(线电压)，最终导致备自投动作。

2.2 110 kV进线备自投拒动实例分析及探讨

2011-05-07T03:06，110 kV观澜站110 kV备自投装置动作,跳开110 kV富观线。110 kV富观线带全站负荷，按照该站备自投一主一备的逻辑，当110 kV富观线跳开后，应当合上另外一条110 kV观坑线，但110 kV备自投动作后110 kV观坑线并未合闸。

进线备自投的跳闸回路一般可通过保护跳闸或手跳2种方式实现，但2种方式都有各自需要注意的问题。

采用保护跳闸方式时，在设计中必须要考虑闭锁线路重合闸问题。因为采用保护跳开工作线路开关后，保护装置会误认为开关偷跳而启动重合闸，从而将原已被分开的线路开关又重新合上，导致无法隔离有故障的原工作线路，备自投也因此无法正常工作。因此，备自投装置必须用另一副跳闸输出接点去闭锁该线路保护的重合闸。

采用手跳方式时，可以不用考虑闭锁重合闸的问题。因为线路保护的手动跳闸、遥控跳闸操作回路已经考虑闭锁重合闸了，而且这种设计方式比较简单。但这种手跳方式不能在备自投跳闸时加入“手分闭锁备自投”的功能，因为按备自投的设计原则，在人为手分工作线路开关时(如变电站需要全停时)，备自投不应该合备用线路开关。实现这种功能是靠保护合后继电器接点接入备自投装置实现的。因此，设计中一般要考虑“手分闭锁备自投”的功能。如果备自投采用跳闸接手跳方式时，也加入了“手分闭锁备自投”回路，将会造成备自投通过手跳回路跳开工作线路后，“手分闭锁备自投”回路又闭锁备自投，导致无法合备用线路的矛盾逻辑。因此跳闸接手跳方式的设计不能加入“手分闭锁备自投”回路，即取消保护合后继电器接点接入备自投装置，这样备自投装置才能正确动作。

110 kV观澜站的现场实际情况是，在110 kV富观线保护改造时，其设计图所接跳闸端子为手跳端子，可能考虑采用的是上述备自投接手跳方式，但并未取消保护合后继电器接点接入备自投装置回路，且该站备自投装置也未接入KKJ合后位置作为充放电判据，从而为此次事故留下隐患。

3 防范措施

3.1 10 kV分段备自投误动防范措施

10 kV分段备自投装置无压无流动作有2种情况：一种是实际发生了故障，导致母线失压，且变低开关跳开后无流；另一种是正常运行时负荷很低，导致装置检测无流，且此时由于PT二次回路存在问题，导致母线失压，实际上一次母线电压并未降低。这种情况下备自投逻辑动作也是正确的，但并没有故障，所以实际上并不希望这种动作发生。因此，建议厂家完善逻辑，从程序上区分这2种动作现象，从而闭锁没有故障情况下的备自投动作。比如，有故障情况下，负荷电流会有从有到无的变化过程，而负荷很低的情况下电流基本比较稳定，可通过电流的变化量加以区分。另外，还要加强日常巡视，重点查看PT二次的采样值，确认数据的正确性，同时定期对PT二次回路上可能断开的地方进行风险分析，提前做好预控措施，防止因PT二次回路断开导致备自投动作。

3.2 110 kV进线备自投拒动防范措施

(1) 如果备自投跳闸回路采取手跳方式，就要取消“手分闭锁备自投”功能，同时必须在人为跳开线路开关前将备自投装置功能退出，否则备自投会发生误动作。如果采用保护跳闸方式，不会发生闭锁备自投的情况，但可能会导致线路重合于永久性故障，所以必须引出另一副跳闸输出接点去闭锁线路的重合闸。

(2) 在备自投的验收或定检过程中，要注意熟悉不同厂家不同型号的备自投装置的原理，检查现场接线是否合理，并注意备自投跳闸线是接于手跳端子还是保护跳端子。对于特殊的情况，需运行人员配合操作的备自投装置，还要在运行说明中特别注明，防止因人为误操作而导致事故。

(3) 无论是技改验收还是新站验收，现场维护人员都应当熟悉装置原理并仔细审图，务必把隐患消灭在审图阶段。要重视对供电设计人员的技术培训，从而加强对原理图、安装接线图的设计审核工作。

(4) 备自投装置验收完毕后，要实际传动一下，进一步验证二次回路接线及逻辑是否正确。

4 结束语

随着电力系统的不断增大和复杂，对电网自动化水平和其坚强程度的要求也日益提高，使得原来不太明显的问题逐步显现出来，这就需要在设计、施工、验收、使用的各个环节更进一步全面化和精细化。特别是在设计和调试阶段，应当充分考虑电网运行的实际需求，对可能出现的情况认真做好各种试验，加强对备自投装置的分析和研究，从而保障电网的安全稳定运行。

1 国家电力调度通信中心．电力系统继电保护实用技术问答[M]．北京:中国电力出版社，1999．

2 郑曲直，程 颖．备用电源自投装置设计应用的若干问题[J]．继电器，2003，31(08):18-21．

3 汤大海，杨合民，刘春江，等．一种自适应的扩大内桥备自投装置．电力系统自动化，2009，33(15):107-110．