110 kV变电站备自投动作失配原因分析及解决方案
110 kV 变电站备自投动作失配原因分析及解决方案
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·97·文章编号：2095－6835（2016）19－0097－02110 kV 变电站备自投动作失配原因分析及解决方案施炳亮（东莞供电局，广东 东莞 523000）摘 要：110 kV 变电站备自投动作失配会影响供电系统供电的稳定性和可靠性，影响到人们的正常生活用电。
结合某起110 kV 变电站备自投动作失配实例，分析了变电站备自投动作失配的原因，并提出了相应的解决方案，旨在为类似故障处理提供参考借鉴。
关键词：备自投；动作失配；110 kV 变电站；断路器中图分类号：TM762.1 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.19.097 随着我国社会经济的快速发展，我国电力行业也取得了极大的进步。
而变电站作为供电系统中的重要组成部分，在我国社会经济的发展中起着至关重要的作用。
在110 kV 变电站中，常常采用双电源供电。
当主供电线路故障跳闸时，备自投装置动作将备用线路自动投入，从而保障供电系统供电的稳定性。
因此，确保110 kV 变电站备自投动作的正确性十分重要。
1 备自投动作经过 1.1 变电站运行方式该110 kV 变电站是一个内桥接线的智能变电站，为负荷终端变电站。
变电站运行方式如图1所示，110 kV 母联110断路器、10 kV 母联ⅠⅡ0断路器在热备用状态，其他断路器均处于运行状态。
图1 110 kV 内桥接线变电站1.2 保护配置该变电站2条110 kV 进线均为T 接支线，其901断路器和902断路器均未设保护，线路对侧各配置1套WXH811型线路保护，为3段式相间和接地距离、3段式零序电流保护。
1号、2号主变各配置1套PST671U 系列保护。
110 kV 侧配置一套PSP643U 型充电自投一体保护装置，备自投选择为桥自投方式。
10 kV 侧配置一套iPACS-5763D 型保护自投一体装置，备自投选择为母联分段自投方式。
变电站110kv备自投动作的原因分析
变电站110kv备自投动作的原因分析变电站备自投保护是一种重要的保护，备自投的保护形式根据现场的实际接线方式设定不同动作逻辑，文章通过对特殊天气及特殊运行方式的情况下的备自投动作简要的分析，对于预防此类事故的发生有一定的反思，在变电运行专业及相关设备改造过程中应该注意的点做一个警示作用，在设备改造过程中要认真思考，防微杜渐。
标签：综自改造；备自投动作；全站失压；改进措施变电站在综合自动化的改造过程中，设计勘察是一个很重要的环节，做到对设备的心中有数，才能对设备开始工作，万一碰到运行中的设备将会造成重大的电网事故。
下面介绍下事故经过：2013年3月20日上午8：30，在变电施工队张XX、吴XX等六人会同XX 公司负责人周XX一起为110kv线路181、18M间隔综自改造第一阶段停电办票做前期准备。
周XX将事先审核的二次安全措施票交于张XX、吴XX，用现场办理好的电气二种工作票其工作地点在继保室3J#2主变保护屏、5J线路181、母分18M测控、备自投屏、6J西长线线路保护屏、7J沙西线线路保护屏、9J直流馈电屏等，工作内容：进行综自改造安装调试及相关二次电缆敷设工作）在现场再一次进行二次安措的核对，确保110kv综自改造第一阶段工作安全顺利进行。
事故前运行方式：110kv沙西线182开关（保护投信号）开关接110kvⅡ段母线送#2主变，#2主变低压侧68B开关送10kv西郊线601、西芹线602、兴华线603、化工线605开关、磷肥线604、塔前线607、西禾线608、京福Ⅱ线610线路；10kv母分68M开关处运行；#2站用变处运行、施工变处空载；110kv备自投投入；110kv母分18M开关、西长线181开关、电容器Ⅱ组6C2开关及电容器组处检修，18M6（甲、乙）。
1816（丙、乙）接地刀闸在合位（全站4组地刀在合位）。
当时暴雨雷鸣，运行人员在10kv开关室进行相关操作。
9：30左右，现场施工人员在5J线路181、母分18M测控、备自投屏查线，在查电缆编号为ⅡYYH-133的110kv母线电压回路时，得到运行人员电告110kv线路182开关跳开，立即停止工作检查原因。
某变电站110kV 备自投未能成功自投的原因分析及改造方案
某变电站110kV 备自投未能成功自投的原因分析及改造方案摘要：备自投装置设计简单，运用灵活，适应不同的电网运行方式，广泛应用于配电网中以提高供电可靠性。
110kV某变电站BZT未能成功自投后，通过对现场断路器机构试验数据，保护装置、故障录波装置、备自投装置和后台监控机报文的数据分析，确认断路器操作箱TWJ节点未按时输入备自投装置是造成本次备自投装置未能成功自投的直接原因。
提出了将断路器辅助节点接入备自投装置替代断路器操作箱TWJ节点的技术改造方案和其它有效预防措施，提高了备自投装置的动作成功率和供电可靠率，在实际应用中取得了良好效果。
关键词：备自投；TWJ；断路器辅助节点；供电可靠率Abstract: The automatic switch device for simple in design and flexible used.This device adapt to the different grid operation mode ,and also widely used in the distribution network to increase the power distribution reliability.After a comprehensive analysis of the data collected by circuit breaker institutions test、the protection device、fault wave record device、 the automatic switch device and the background for monitoring machines, it is confirmed that the direct cause of 110kV BZT not successful operated is the circuit breaker operation box TWJ node fails to input into the automatic switch device on time ，and puts forward the technological transformation of use the circuit breaker auxiliary node to alternate the circuit breaker device operation box TWJ node and other effective prevention measures. Through these measures,the automatic switch device successful operated and improved the vote of the power supply , also achieved a good results in the actual application.Key words: automatic switch device; TWJ; circuit breaker auxiliary node; power supply vote0 引言2011年6月20日，220kV甲变电站（以下简称甲站）110kV甲乙线距离Ⅰ段保护动作跳闸，重合闸动作成功，随即又发生A、C相间故障跳闸，重合闸未动作；同一时间内110kV乙变电站（以下简称乙站）110kV甲乙线距离Ⅰ段保护动作跳闸，重合闸动作成功，之后由于甲站侧110kV甲乙线未重合，乙站110kV母线失压，乙站110kV备自投装置未能成功自投，110kV乙变电站全站失压。
某变电站110kv线路备自投异常动作原因分析与对策
Dianqi Gongcheng yu Zidonghua♦电气工程与自动化某变电站110kV线路备自投异常动作原因分析与对策李杰(广东电网有限责任公司韶关供电局，广东韶关512026)摘要：随着变电站自动化建设日趋完善，110k V电源备自投装置成为了电力自动化建设的标配。
然而在实际应用中，备自投的逻辑会受低压侧电源的影响，出现异动的情况，定值设定的时间动，影响供电定。
现变电站1104V线路备自投异常动为，提出了相应对策,为电网稳定运提供了保障。
关键词：110kV线路;备自投;异动作1事件概况2019年5月某日，某变电站110k V线路出现备自投动作异常的情况。
110kV2M PT并列装置重动回路失压,23：12：11.364110kV线路备自投保护动，110kV线1216开关，然后备自投合上110kV鹰冶线1286开关,23：12：11.585110kV鹰线距离加速保护动作，1286开关。
2110kV线路备自投异常动作分析2.1保护动作过程保护动时序1。
110kV备自投保护在23：12：10动，在1s完成了供电源备供电源、鹰冶线距离加速保护动线距离I段保护动。
表1保护动作过程时序表时间保护动作情况开关动作情况23：12：10.672备自投保护动23：12：11.364备自投保护动作跳主供电源跳110kV芙冶线1216开关23：12：11.521备自投保护动备供电源合110kV鹰冶线1286开关23：12：11.585鹰冶线距离加速保护动作跳110kV鹰冶线1286开关23：12：11.589鹰冶线距离段保护动作动作过程时序如图1所示。
0ms692ms849ms913ms图1动作过程时序2,2保护动作行为分析2.2.1110kV线路备自投保护装置动表2为110kV线路备自投保护相关定值，出如：110kV线110kV线为备自投，中110kV线为供线路，110kV线为备供线路，线路在110kV2M，备自投保护装置的线电压110kV2M PT三相电压。
110kV线路备自投故障分析及对策
110kV线路备自投故障分析及对策摘要：备自投装置作为电力系统的一个重要组成部分，对于保障系统的持续稳定运行有着巨大作用，本文对于某市近几年110kV线路备自投装置故障类型做一深入分析，并提出相应措施予以解决，为变电站线路备自投设计者及变电站运行维护人员提供理论依据。
关键词：110kV线路备自投故障正确动作率Abstract: since the vote as a device for power system is an important part of the system, to ensure the stable operation has huge role, this city of 110 kV lines in recent years to prepare for the device fault type do a thorough analysis, and put forward the corresponding measures to solve these problems, for substation line since the vote for designers and substation operation maintenance personnel to provide the theory basis.Keywords: 110 kV lines for the correct action for fault rate1前言作为电力企业，系统的稳定运行对于企业的长期稳定发展有着重要的意义，持续稳定的电力供应不仅是人们正常生活的保障，也是社会经济快速发展的坚强后盾。
备自投装置作为电力系统的一个组成部分，对于保障系统的持续稳定运行有着重要的作用，因而，提高备自投装置的正确动作率，将可能存在的导致备自投误动的隐患消除在萌芽状态就显得尤为必要。
2故障及原因分析我们对某供电局2004至2008年来导致备自投装置不能正确动作的故障进行分析：2004—2008年某市110kV线路备自投故障情况表：上表统计数据表明，接线或设计错误、人员误操作、备自投装置本身元件故障在导致备自投装置不能正确动作中所占比例很大。
110kV线路备自投故障分析及对策
2016 NO.04SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程28科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION作为电力自动化的重要配置,110kV电源备自投是现行大多区域变电站自动化建设中考虑的主要问题。
这种备自投装置应用下对于网络结构的改善、线路故障的控制都可发挥重要作用。
但备自投装置实际投入使用中,多会出现异常动作现象,影响备自投装置应用效果的发挥,且不利于系统的可靠运行。
因此,该文对110kV线路备自投故障研究,具有十分重要的意义。
1 110kV 线路备自投故障情况分析该文在研究中主要选取某变电站作为实例,该变电站中的110kV主线主要有主线、备用线路。
当系统运行过程中,主线路回路出现异常问题,此时备自投装置便会对启动条件进行检测,若启动条件得以满足,将会开始处于倒计时状态。
该状态下,备自投主要执行判断、行动两个动作。
若故障线路能够重合,将不会启动备自投设备。
而在判断过程发现主线路以永久性故障为主,此时因断路器难以重合,主线断路器会接收到装置的跳闸脉冲,而备用线路断路器所收到的以合闸脉冲为主。
这一过程的实现可保证主线故障情况下,变电站仍能够可靠运行。
然而该变电站运行过程中发现,当主线路有瞬间故障问题出现后,此时保护命令会下发到保护装置中,由此产生跳闸动作。
正常情况下,备自投装置会在一定延时下对跳闸出口加速。
但该次故障中,备自投装置直接将跳闸脉冲发出,使重合闸装置、备自投装置处于闭锁状态,最终出现失压事故。
另外,备自投装置引用下也有其他问题存在,如主线故障情况下,尽管可使本侧断路器实现重合,但供电却难以实现。
而且在将跳闸脉冲发出后,断路器合闸未能成功[1]。
2 110kV 线路备自投故障原因分析针对备自投故障出现的情况,可发现其产生的原因主要表现为备自投动作、主线重合闸未能有效配合;闭锁、备自投装置未能有效配合;备自投装置未接收到回馈信号。
探讨110kV备自投装置不正确动作原因与建议
探讨110kV备自投装置不正确动作原因与建议发表时间：2016-10-17T13:19:57.460Z 来源：《电力技术》2016年第6期作者：温仲文[导读] 110kV备自投装置的不正确动作会严重影响电力系统的安全运行，降低供电的可靠性。
鹤山市明鹤电力建设有限公司广东鹤山 529700摘要：110kV备自投装置的不正确动作会严重影响电力系统的安全运行，降低供电的可靠性。
因此，对备自投装置的不正确动作进行分析具有重要的现实意义。
本文结合某备自投装置不正确动作实例，对110kV备自投装置不正确动作的原因进行了分析，并就此提出了相应的解决方案。
关键词：备自投装置；不正确动作；原因；建议0 引言在110kV电力系统中，备自投装置的应用可以提高供电的可靠性急运行的稳定性，因而得到了广泛的应用。
但在实际应用中备自投装置多次出现不正确动作，造成了电网负荷损失，影响到了电力系统的安全运行，严重时还会导致一次设备损坏。
因此，对备自投装置不正确动作的原因进行分析，并采取合理的方案进行解决，保证电力供应的可靠性是当前的一个重要课题。
变配电站备自投有两种基本的供电方式。
第一种如图1所示，母联分段供电方式，母联开关断开，两个工作电源分别供电，两个电源互为备用，此方式称为母联备自投方式。
第二种如图2所示，双进线向单母线供电方式，即由一个工作电源供电，另一个电源为备用，此方式称为线路备自投方式。
1 母联备自投工作原理如图3所示，正常运行时，两段母线电压正常，两线路断路器闭合，母联断路器断开。
图3 35kV变电站一次系统图备自投装置动作条件如下:(1)只有在工作电源开关被断开后，备自投才能动作；(2)主变后备保护动作时，均应闭锁相应电压等级的备自投装置；(3)手动断开工作电源开关时，应闭锁备自投装置；(4)备自投装置整定延时应大于最大外部故障切除时间和重合闸时间。
如图3所示，TV装在母线侧时(TV1和TV2)，装置正向运行，一段母线失压，另外一段母线电压正常，无外部闭锁开关量输入。
智能变电站备自投动作失败原因分析及防范
３ ． １ 开展变电站精益化评价 通过开展变 电站精益化评价 ，加强智能变 电站
的运 维管理 ，完善变 电站 的规程 、图纸 、检 修试 验 和运 行记 录等 资料 。在变 电站 投运前 ，收集 每个 间
料进行核实。因缺少 １ １ ０ ｋ Ｖ备 自投柜保护接线图， 故不清楚进线 Ⅱ 汇控柜跳闸出 口硬压板是线路保护 跳闸与备 自投跳闸的共用跳 闸压板 ，线路保护跳 闸
与备 自投跳 闸 的投 退需 要通过 软压 板来 实现 。
１ 事件介绍
１ ． １ 事件前运行状态 ．
事 件 发 生 前 ，１ １ ０ ｋ Ｖ侧 主 接线如 图 １ 所 示。 该 １ １ ０ ｋ Ｖ 变 电站 １ 号 主变 空 载运行 ，１ １ ０ ｋ Ｖ 侧并
列 运 行 ，即 １ ２ ２开 关 、 １ ０ ０开 关 合 闸 ，１ １ ２开 关 热
第１ ９ 卷（ ２ ０ １ ７ 年 第２ 期）
电 力安 全 技 术
Ｓ
智 能变 电站备 自投 动作 失败原 因 分析 及防范
王志伟 ，李炳娴 ，赵 磊 ，孙 皓
（ 国网山 东省 电力 公 司荣成 市供 电公 司，山 东 荣成 ２ ６ ４ ３ ０ ０ ）
（ 摘
要 ］介 绍 了一起 １ １ ０ ｋ Ｖ智 能 变电站备 自 投 动作 失败的 事件 ，根据 事件 前运行状 态及发生
０ ６ ： ４ ｌ ： １ ５ ： ５ ５ ６ ，Ｉ 母Ｔ Ｖ异 常告警 动作 ； ０ ６ ： ４ ｌ ： １ ５ ： ５ ５ ６ ， Ⅱ母 Ｔ Ｖ异 常告 警动作 ； ０ ６ ： ４ １ ： ２ １ ： ５ ５ ６ ，备 自投充 电不成 功 ； Ｏ ６ ： ４ ４ ： ５ ６ ： ８ ２ ６ ，Ｉ 母Ｔ Ｖ 异常告 警返 回 ； ０ ６ ： ４ ４ ： ５ ６ ： ８ ２ ６ ， Ⅱ母 Ｔ Ｖ 异常 告警返 回 ； ０ ６ ： ４ ４ ： ５ ７ ： １ ６ １ ，备 自投 充 电不成 功告 警返 回。
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110 kV变电站备自投动作失配原因分析及解决方案
作者：施炳亮
来源：《科技与创新》2016年第19期
摘要：110 kV变电站备自投动作失配会影响供电系统供电的稳定性和可靠性，影响到人们的正常生活用电。
结合某起110 kV变电站备自投动作失配实例，分析了变电站备自投动作失配的原因，并提出了相应的解决方案，旨在为类似故障处理提供参考借鉴。
关键词：备自投；动作失配；110 kV变电站；断路器
中图分类号：TM762.1 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.19.097
随着我国社会经济的快速发展，我国电力行业也取得了极大的进步。
而变电站作为供电系统中的重要组成部分，在我国社会经济的发展中起着至关重要的作用。
在110 kV变电站中，常常采用双电源供电。
当主供电线路故障跳闸时，备自投装置动作将备用线路自动投入，从而保障供电系统供电的稳定性。
因此，确保110 kV变电站备自投动作的正确性十分重要。
1 备自投动作经过
1.1 变电站运行方式
该110 kV变电站是一个内桥接线的智能变电站，为负荷终端变电站。
变电站运行方式如图1所示，110 kV母联110断路器、10 kV母联ⅠⅡ0断路器在热备用状态，其他断路器均处于运行状态。
1.2 保护配置
该变电站2条110 kV进线均为T接支线，其901断路器和902断路器均未设保护，线路对侧各配置1套WXH811型线路保护，为3段式相间和接地距离、3段式零序电流保护。
1号、2号主变各配置1套PST671U系列保护。
110 kV侧配置一套PSP643U型充电自投一体保护装置，备自投选择为桥自投方式。
10 kV侧配置一套iPACS-5763D型保护自投一体装置，备自投选择为母联分段自投方式。
1.3 备自投动作过程
当故障发生时，线路距离Ⅱ段保护0.3 s动作，此线路和母线第一次失压时间为相对时间0 s。
1.0 s，重合闸动作，送电至故障点，重合闸后加速动作，重合失败。
6.0 s，110 kV桥备自
投装置动作，跳开901断路器，延时1.0 s，合上110 kV桥断路器110.与此同时，10 kV母联
分段备自投装置动作，跳开101断路器，延时1.0 s，合上ⅠⅡ0断路器。
2 事件原因分析和解决方案
2.1 线路故障分析
该变电站电源线路距离3段时限分别为0 s、0.3 s、3.3 s，零序3段时限分别为0.3 s、0.6 s、0.9 s，投入重合闸，时限为1.0 s。
故障为线路相间故障，距离Ⅱ段动作，保护装置动作正确。
2.2 备自投装置定值分析
对变压器电源侧自动投入装置动作时间的整定，要依据DL/T 584—2007《3-110 kV电网
继电保护装置运行整定规程》。
其原则为：“电压鉴定元件动作后延时跳开工作电源，其动作时间应大于本级线路电源侧后备保护动作时间，需要考虑重合闸时，应大于本级线路电源侧后备保护动作时间与线路重合闸时间之和”。
该变电站110 kV侧备自投装置跳闸时限设置为5.0 s，10 kV侧备自投装置跳闸时限设置为7.0 s，以实现与上级的配合，定值设置正确。
2.3 备自投装置动作行为分析
901断路器跳闸后，变电站110 kVⅠ母无压，Ⅱ母有压，进线无流，满足备自投动作条件，备自投动作正确。
110 kV侧备自投动作成功后，10 kVⅠ母有压，Ⅱ母有压，不满足装置充电条件，10 kV侧备自投放电，不应动作。
在这次事件中，变电站高低压侧备自投装置均动作成功，不符合其设计逻辑。
鉴于2套备自投装置投运时间不久且经试验良好，基本排除装置异常的可能。
分析备自投装置的动作时间，110 kV侧备自投动作时间为6.0 s，与重合后加速动作重合失败时间间隔5.0 s。
此时间即为该装置定值设置的跳闸时间。
由此可见，110 kV侧备自投装置“电压鉴定元件动作后延时跳开工作电源”的动作时间从最后一次母线失压开始计时。
对于10 kV侧iPACS-5763D型备自投装置，经验证发现，其计时方式为“满足无压起动条件即开始计时，如果电压短暂恢复，则停止计时，但不清零，待重新满足无压条件后继续计时”。
由此可知，此次高低压侧备自投动作失配的原因为，2套装置采用的动作时间计时算法不同，导致定值设置的时间裕量不足引起的。
2.4 解决方案
事件发生的原因分析清楚后，从定值整定方面考虑，可从增加高低压侧2套备自投装置的时间裕量入手，将110 kV侧备自投装置动作时间设置为4.0 s，10 kV侧仍保持7.0 s不变，以尽量缩短负荷失电时间。
在此需要说明的是，该变电站电源线路距离Ⅲ段时限为3.3 s，投入“Ⅲ段及以上动作闭重”控制字，因此，高压侧备自投动作时限设置为4.0 s仍满足整定规程。
如果因为某些原因未投入该控制字，还需考虑重合闸时间。
在这种情况下，高压侧备自投动作时限宜设置为5.0 s，低压侧宜设置为8.0 s。
虽然该事件未造成负荷损失，但是，形成了1号主变空载运行、乙线带全部负荷的异常运行，且采用时间级差实现高低压侧备自投配合的方式将不可避免造成低压侧备自投动作延时过长。
这对于快速恢复低压母线电压是极为不利的。
对于常规变电站备自投配合方式，除了上述的动作延时配合外，还可以采用输入输出开关量配合，扩建备自投逻辑配合。
这三种方案在实践中都有所应用。
在现今电网中，普遍采用动作延时的配合方式。
这对于对负荷失压时间要求不高的用户来说是一种简单、有效的方法。
增加开关量的输出、输入基本可以实现2套备自投的独立整定，但是，在实际应用中，增加了备自投的逻辑和硬件回路，给备自投的可靠性带来一些不稳定因素。
扩展备自投逻辑的方式需要找出2套备自投同时启动的关键节点，以增加启动条件来实现配合。
3 结束语
综上所述，变电站备自投动作的失配会延长停电时间，影响到电力系统的安全、稳定运行，并对供电的可靠性和人们的日常用电质量造成影响。
因此，在变电站中，要认真分析备自投动作失配的原因，并结合分析结果，采取合理的解决方案，以确保电力系统供电的可靠性和连续性，为人们提供连续不间断的、高质量的电能。
参考文献
[1]石进宝.某变电站110 kV线路备自投异常动作分析[J].技术与市场，2016（04）.
[2]崔晔，霍红，郑兵武.一起110 kV变电站110 kV和35 kV备自投动作分析及探讨[J].电子世界，2015（18）.
〔编辑：白洁〕。