备用电源自投装置非正确动作问题分析与探讨

2014-12-11周建英

中国科技纵横 2014年24期

关键词：进线时限主变

周建英

(连云港供电公司,江苏连云港 222000)

备用电源自投装置非正确动作问题分析与探讨

周建英

(连云港供电公司,江苏连云港 222000)

备用电源自投装置动作可靠性高,因而在电力系统中得以广泛应用。本文介绍了110kV某用户变电站采用内桥式接线备用电源自投装置不正确动作的案例,对其不正确动作原因作了详细分析,并依据现场实际情况,对备自投装置在应用过程中存在的细节问题进行探讨,最后提出了改进方法。

备自投动作行为存在问题改进方法

随着地方经济的快速发展,近几年本地区新上许多一、二类重要负荷,这些电力用户对供电可靠性要求高,需电网提供两路以上电源供电。由于备自投装置动作可靠性高,用户在新建变电站时,也加装了备用电源自投装置,确保不会因一路电源故障而影响生产供电的连续性。因此,本文就备自投动作过程中的一些问题进行分析和探讨,总结经验教训,提出改进意见,以便于今后更好地使用备用电源自投装置,确保装置能正确可靠动作。

1 备自投运行方式及闭锁条件

1.1 主接线方式及备自投运行方式

110kV变电站采用内桥接线方式,主变高压侧配置差动、高后备和非电量保护,其中差动、非电量零时限,高后备过流一段延时1．7S跳相应高压侧、桥和低压侧两分支。主变低后备保护为过流Ⅰ段保护,作为10kV母线和母线上出线保护Ⅰ段的后备保护,它有两个动作时限,第一时限1．1S跳开10kV桥开关,第二时限1．4S跳开10kV本侧开关,为了保证供电可靠性,装设三套备用电源自投装置,型号为国电南京自动化股份有限公司PSP642数字式备用电源自投装置,可以实现110kV进线及桥开关备自投,10kVⅠⅡ段主变及桥备自投,10kVⅢ Ⅳ段主变及桥备自投功能,变电站主接线如图1所示。

当进线733、桥710开关在合闸位置,进线744开关处于热备用状态,即进线733开关带两台主变运行,启用进线744开关备自投,将这种运行方式称为备自投方式1。

当进线744、桥710开关在合闸位置,进线733关处于热备用状态,即进线744开关带两台主变运行,启用进线733开关备自投,将这种运行方式称为备自投方式2。

当进线733开关带1号主变运行,进线744开关带2号主变运行,桥开关710热备用时,启用桥710开关备自投,桥备投有两种动作过程,分别对应于备自投方式3和方式4。

图1 主接线示意图

1.2 备自投装置的闭锁条件

为保证备自投动作的正确性,防止备自投装置重合于故障而造成对系统的二次冲击,备自投装置只允许动作一次,并且在一定情况需对备自投装置进行放电,即闭锁备自投,闭锁备自投的条件有以下一些,只要其中一个条件满足备自投就放电。

(1)手动拉开运行状态的开关；

(2)手动合上热备用的自投开关；

(3)备自投开关合闸弹簧未储能；

(4)备自投开关控制回路断线；

(5)备自投装置已经动作；

(6)备自投硬压板退出；

(7)备自投软压板退出；

(8)主变差动/高后备/非电量保护动作。

2 备自投时间配合不当引起误动作

2.1 事故经过

110kV某用户变电站发生如下保护及自动装置动作信号:110kV、35kV、10kV备自投动作,824、302、102开关跳闸、800、300、100开关合闸。2＃主变负荷全部转移至1#主变。

该变电站正常运行方式如图2,110kV电一线、电二线运行,110kV母联800热备用。1＃主变运行带35kV1＃母线、10kV1＃母线负荷。2＃主变运行带35kV2＃母线、10kV2＃母线负荷。35kV母联300、10kV母联100开关在热备用状态。110kV、35kV、10kV备自投启用,由于是无人值班变电站,备自投压板在全投状态。

本变电站为内桥接线,属受电终端变电站,110kV824、800、823开关均不设保护,110kV线路故障靠上级线路保护动作切除,主变差动、重瓦斯、高后备保护动作将跳开各侧开关。

图2 一次接线图

去现场查看备用电源自动投入装置动作情况,发现与上传至调度信号一致,无其他保护动作信号,设备无异常,2＃主变带电但无负荷。上级调度告知,系110kV电二线线路故障,电源侧保护动作重合不成引起该变电站备自投动作。

调度遥控合上302、102开关,拉开300、100开关,35kV、10kV恢复原方式,2＃主变带负荷。

笔者查看备自投定值单,定值单中110kV备自投与35kV备自投及10kV备自投时限级差为0．3S,满足规程规定微机保护0．3S级差的时限要求。110kV备自投动作后,2＃主变已带电,35kV备自投及10kV备自投不应该再动作。增加调度人员不必要的倒方式操作。可见,此次各级备自投均动作为不正常动作行为。

2.2 原因分析

110kV电二线电源侧保护动作跳闸,重合不成。110kV备自投检110kV2＃母线无压,检824开关无电流流过,检110kV电一线线路有压,110kV备自投动作,跳824开关,合800开关,110kV备自投动作行为正确。

110kV备自投动作后,2＃主变已带电, 35kV、10kV备自投不应该动作。

保护人员去现场调取故障报告及动作行为,分析如下:110kV备自投在2309ms跳824开关,2498ms合800开关。35kV备自投在2616ms时跳302开关,10kV备自投在2615ms时跳102开关,符合0．3S级差的整定定值要求。但调取装置故障滤波图发现,800开关合后要经85ms才能检测到开关合位,检测到合位后再经41ms才能检测到有压,2498+85+41＝2624ms,2624ms迟于35kV备自投、10kV备自投开始动作时间,故导致110kV备自投动作后,2＃主变已带电,而35kV、10kV备自投继续动作的情况。

2.3 防范措施

根据上述分析,为保证备自投装置正确、可靠动作,在进行备自投装置时限整定上,要充分考虑到设备动作过程中的各种情况,确保备自投动作时上下级时限配合正确。

3 线路有流定值对备自投影响

一分段开关备自投装置,取线路电流作为母线失电的闭锁依据,防止PT断线时误动。在定值设定中,线路有流定值设为0．2A,而由于新投变压器往往出线较少,负荷不重,加上CT变比有时选取较大,使得线路的正常运行电流小于线路有流定值。在这种情况下,曾发生过线路误合环现象:某种原因导致PT断线,但由于线路实际负荷电流小于线路有流定值,备自投装置没有被闭锁,此时备自投误动作造成合环。为了防止这样的情况出现,我们把线路有流定值根据实际负荷情况设定。