吴伟钟

摘  要：备自投装置可以提高供电的可靠性，因此，其在220 kV电力系统中得到了广泛的应用。但由于备自投动作逻辑复杂，而且具有不稳定性，造成备自投在实际运用中出现不能正确动作，导致失压设备未能及时恢复供电的事故。通过实际案例对备自投进行分析，并对200 kV备自投的应用提出了一些建议，以确保备自投装置动作的可靠性。

关键词：变电站;备自投装置;接线方式;主供电源

中图分类号：TM762.1           文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0044-02

1  典型变电站的备自投简介

1.1  备自投方式

我局典型的220 kV变电站采用的均是双母线接线方式。220 kV供电线路基本都有4回（如图1所示），将同电源的两回线路1，2设为一个组别，将另两回同电源线路3，4设为一个组别，所以备自投方式有线路备投与母联备投两种。线路备投：正常情况下母线并列运行，母联开关合上，一电源供电，另一电源为备用。母联备投：当母线分列运行时，两组电源分别接于1M和2M，并各自独立运行，母联开关热备用，两组电源互为备用。

图1  双母线接线方式示意图

1.2  备自投装置要求

备自投装置要求主要有：①母线无压时间超出装置整定定值，且备自投装置无压定值大于电压时，备自投装置应启动。备自投装置时间定值的整定应与其相关的保护时间和线路重合闸时间配合。②备用电源开关应处于热备用状态，备自投装置满足充电条件后充电。投入时应可靠动作，否则应予以闭锁。③为防止备用电源在故障点合闸，备自投在启动后应先跳开主供电源断路器，隔离故障点后，再投入备用电源。④将备自投装置引入进线断路器的手动跳闸信号作为自投闭锁量，防止自投于永久性故障。当有手跳信号开入时，应立即放电，实现闭锁。⑤备自投装置在收到闭锁开入或功能退出时，应立即放电，均满足充电条件后延时充电。正常情况下，备自投装置只允许动作1次。⑥备自投装置应在动作前自动减载，确保备投成功后电源系统的稳定运行。

1.3  备自投配置

将备自投装置接入的两段母线的电压和线路单相电压作为电压量的判别依据，将接入开关量、线路切换后的电压和开关检修压板作为运行方式的判别依据。每条进线引入三相电流并接入110 kV线路负荷进行减载计算，同时，接入外部信号用于正常操作或母差失灵等保护动作时闭锁备自投动作。配置开关出口压板，以实现开关分合闸传动。

2  备自投判据及动作逻辑

2.1  线路备自投判据

假设线路1，2为主供电源，母联运行，即线路3，4应同时满足线路的检修压板在退出状态、线路开关在分位、线路切换后电压≥U1（表示本侧母线刀闸在合位）、线路PT测量电压≥U1（表示线路有电）、线路组别不为0（表示可作为备投线路）、线路备投优先级不为0（表示参与备投）这几个条件，才能实现备投功能。

2.2  母联备自投判据

在母线分列运行时，线路1，2作为主供电源对1M供电，线路3，4作为主供电源对2M供电，母联开关热备用。母联开关应同时满足母联开关的检修压板在退出状态、母联开关在分位、母联开关两侧的母线均有压这几个条件，才能实现备投功能。

判别备投方式和延时充电完成后，需要在以下条件下，备自投功能才能开放：①“备自投功能压板”在投入状态。②母联检修压板退出时两段母线均有压，或母联检修压板投入时有且仅有一段母线有压。③非检修状态的母联开关在合位。④一组线路有主供线路，另一组线路有且只有备投线路（可含有检修线路）。

2.3  备自投动作逻辑

当装置检测到所有运行的母线电压<U2，且所有主供线路无流后，备自投启动。其动作逻辑如下：①出口跳开所有主供线路开关。②在TT时间内，当检测到所有主供线路的开关均处于分位时，继续动作逻辑;否则装置放电，报备自投失败。③执行切负荷。如果经计算，无需切负荷线路，那么装置直接合备投开关。如果在Th时间内检测到失压母线电压恢复，则报备自投成功;否则，报备自投失败。

3  备自投案例分析

3.1  事故经过

某变电站220 kV线路1，2运行于1M，线路3，4运行于2M，母联2012开关热备用（接线方式如图1所示）。2014-08-20T15：30，受山火影响，线路1，2纵联保护同时跳闸。由于相间短路故障，重合闸未动作，同时，报备自投动作。但备自投发出失败信号后，220 kV1M母线失压。

3.2  事故调查结果分析

继电保护人员查看线路保护动作报告和录波报告，发现两回线均发生相间短路，保护装置测距8.2 km，故障录波测距8.45 km。线路纵联保护动作，切除故障后，重合闸未动作，保护装置动作正确无误。继电保护人员在现场对220 kV备自投装置进行备自投功能检验，并利用试验仪器模拟现场跳闸，对备自投装置进行了校验，结果显示备自投装置能判别运行方式，并充电正常，具备母联开关备投功能。这说明母线失压后备自投启动出口，从后台监控机中也能查到备自投启动的信号。对备自投事件报告查阅如下：00.000 s 母联备投启动;00.003 s 跳开220 kV#1线路开关;00.003 s 跳开220 kV#2线路开关;00.070 s 检测到220 kV#1线路开关在分位;00.693 s 合开关失败;00.693 s 母线无压，备投失败。 

由报告可知，备投启动后未能检测到线路2开关在分位，所以逻辑动作被终止，这是造成备投失败的原因。继保人员继续对装置详细检查后发现，线路2仍然有合位信号，随即对开关量输入集中板进行检测，发现线路2的合位开入在开关跳闸后未能返回，最终导致备投失败。

4  避免备自投不能正确动作的建议

为保证备自投的正确动作，要做到：①验收备自投装置时，装置的功能、二次回路的校验应完整，以保证备自投功能的正常实现、逻辑正确，闭锁及跳合闸回路应正确、完好。新的变电站投入运行前，应做好备自投装置带负荷测试。如果条件允许，可在试运行期间做备自投的分、合闸试验，校验装置功能和出口动作的正确性。②将“备自投充电”信号添加至远动转发表送至监控系统，以更好地监控备自投装置的运行情况。定期对备自投进行功能试验，保证设备失去主供电源后，备用电源能够自动投入，提高供电的可靠性。③防止定值整定计算错误以及继电保护人员现场执行定值出现错误，防止因定值整定错误而发生装置误动或拒动，导致停电范围扩大，影响供电可靠性。

5  结束语

综上所述，在验收备自投装置时，要严格检验装置的功能和二次回路。在使用中，要落实反事故措施，提高备自投装置中各类型插件的工作稳定性，加大对现场检修维护人员和运行值班人员的技术培训。只有正确使用并保护好备自投装置，才能保证其动作的正确率，进而保证线路的供电可靠性。

参考文献

[1]王红，常喜强.影响备自投装置正确动作的主要因素分析及改进措施的研究[J].陕西电力，2014（03）.

[2]高振吉.备自投逻辑方案的分析与改进[J].电气应用，2014（01）.

〔编辑：王霞〕

220 kV Device Considering Case Studies cant Operate Correctly

Wu Weizhong

Abstract： The device considering improving the reliability of power supply， so its been widely used in 220 kV power system. However， due to the complex prepared from the cast action logic， but also the instability caused prepared from the cast does not appear in the actual application of the correct action， leading to loss of pressure equipment failed to restore power promptly accident. Through practical case prepared from the cast for analysis， and the 200 kV prepared from the cast of applications put forward a number of recommendations to ensure that the device considering the reliability of action.

Key words： substation; automatic switching equipment; wiring; mains

由报告可知，备投启动后未能检测到线路2开关在分位，所以逻辑动作被终止，这是造成备投失败的原因。继保人员继续对装置详细检查后发现，线路2仍然有合位信号，随即对开关量输入集中板进行检测，发现线路2的合位开入在开关跳闸后未能返回，最终导致备投失败。

4  避免备自投不能正确动作的建议

为保证备自投的正确动作，要做到：①验收备自投装置时，装置的功能、二次回路的校验应完整，以保证备自投功能的正常实现、逻辑正确，闭锁及跳合闸回路应正确、完好。新的变电站投入运行前，应做好备自投装置带负荷测试。如果条件允许，可在试运行期间做备自投的分、合闸试验，校验装置功能和出口动作的正确性。②将“备自投充电”信号添加至远动转发表送至监控系统，以更好地监控备自投装置的运行情况。定期对备自投进行功能试验，保证设备失去主供电源后，备用电源能够自动投入，提高供电的可靠性。③防止定值整定计算错误以及继电保护人员现场执行定值出现错误，防止因定值整定错误而发生装置误动或拒动，导致停电范围扩大，影响供电可靠性。

5  结束语

综上所述，在验收备自投装置时，要严格检验装置的功能和二次回路。在使用中，要落实反事故措施，提高备自投装置中各类型插件的工作稳定性，加大对现场检修维护人员和运行值班人员的技术培训。只有正确使用并保护好备自投装置，才能保证其动作的正确率，进而保证线路的供电可靠性。

参考文献

[1]王红，常喜强.影响备自投装置正确动作的主要因素分析及改进措施的研究[J].陕西电力，2014（03）.

[2]高振吉.备自投逻辑方案的分析与改进[J].电气应用，2014（01）.

〔编辑：王霞〕

220 kV Device Considering Case Studies cant Operate Correctly

Wu Weizhong

Abstract： The device considering improving the reliability of power supply， so its been widely used in 220 kV power system. However， due to the complex prepared from the cast action logic， but also the instability caused prepared from the cast does not appear in the actual application of the correct action， leading to loss of pressure equipment failed to restore power promptly accident. Through practical case prepared from the cast for analysis， and the 200 kV prepared from the cast of applications put forward a number of recommendations to ensure that the device considering the reliability of action.

Key words： substation; automatic switching equipment; wiring; mains

由报告可知，备投启动后未能检测到线路2开关在分位，所以逻辑动作被终止，这是造成备投失败的原因。继保人员继续对装置详细检查后发现，线路2仍然有合位信号，随即对开关量输入集中板进行检测，发现线路2的合位开入在开关跳闸后未能返回，最终导致备投失败。

4  避免备自投不能正确动作的建议

为保证备自投的正确动作，要做到：①验收备自投装置时，装置的功能、二次回路的校验应完整，以保证备自投功能的正常实现、逻辑正确，闭锁及跳合闸回路应正确、完好。新的变电站投入运行前，应做好备自投装置带负荷测试。如果条件允许，可在试运行期间做备自投的分、合闸试验，校验装置功能和出口动作的正确性。②将“备自投充电”信号添加至远动转发表送至监控系统，以更好地监控备自投装置的运行情况。定期对备自投进行功能试验，保证设备失去主供电源后，备用电源能够自动投入，提高供电的可靠性。③防止定值整定计算错误以及继电保护人员现场执行定值出现错误，防止因定值整定错误而发生装置误动或拒动，导致停电范围扩大，影响供电可靠性。

5  结束语

综上所述，在验收备自投装置时，要严格检验装置的功能和二次回路。在使用中，要落实反事故措施，提高备自投装置中各类型插件的工作稳定性，加大对现场检修维护人员和运行值班人员的技术培训。只有正确使用并保护好备自投装置，才能保证其动作的正确率，进而保证线路的供电可靠性。

参考文献

[1]王红，常喜强.影响备自投装置正确动作的主要因素分析及改进措施的研究[J].陕西电力，2014（03）.

[2]高振吉.备自投逻辑方案的分析与改进[J].电气应用，2014（01）.

〔编辑：王霞〕

220 kV Device Considering Case Studies cant Operate Correctly

Wu Weizhong

Abstract： The device considering improving the reliability of power supply， so its been widely used in 220 kV power system. However， due to the complex prepared from the cast action logic， but also the instability caused prepared from the cast does not appear in the actual application of the correct action， leading to loss of pressure equipment failed to restore power promptly accident. Through practical case prepared from the cast for analysis， and the 200 kV prepared from the cast of applications put forward a number of recommendations to ensure that the device considering the reliability of action.

Key words： substation; automatic switching equipment; wiring; mains