变电站110kv备自投动作的原因分析
备自投动作不成功引发电网故障原因分析
备自投动作不成功引发电网故障原因分析摘要：本文从电网故障发生前后，从备自投装置动作的顺序流程着手，结合有关的开关动作波形与负荷潮流变化情况进行分析对比，找出110kV庙前变备自投装置动作不成功的故障根源，并结合实际情况，采取相应的防范措施加以改进，防止故障的再次发生。
关键词：备自投；动作；不成功；故障分析Automatic switching action is not success caused fault reason analysisYang huoyangAbstract: This article from the power failure occurred before and after Self Input Device moves from the order process to proceed, with the switching waveform and load changes in the trend analysis and comparison, to identify changes 110kV Temple of Self Input Device failure of the action is unsuccessful source, combined with the actual situation and take appropriate preventive measures to be improved to prevent the failure from happening again.Keywords: prepared to vote;Action;Unsuccessful;Failure Analysis一、课题背景及目的电力系统的安全稳定运行直接关系到国民经济的发展和人民群众的生活，随着经济建设的发展，电力系统向着高电压、现代化大电网发展，系统运行方式的变化越来越频繁，对电力系统的运行提出了更高的要求，如何保证电力系统的安全稳定运行，减少停电时间，提高供电可靠性、提高电网设备运行维护水平，给经济建设和人民生活提供连续不间断的、高质量的电能，是摆在电力工作者面前的重大课题。
变电站备自投装置动作原理及应用场景
变电站备自投装置动作原理及应用场景发布时间：2021-12-30T06:33:23.371Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：袁怡[导读] 随着经济社会的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，如果供电可靠性得不到满足，会对人们的日常生活产生重要的影响[1]。
国网绵阳供电公司变电运维中心四川绵阳 621000摘要：本文详细描述了变电站备自投装置动作原理、作用，分析了内桥接线分段备自投、内桥接线进线备自投、内桥接线仅有母联刀闸进线备自投的动作逻辑、启动条件、闭锁原则，并结合具体实例，阐述了不同接线方式的备自投应用场景。
0引言随着经济社会的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，如果供电可靠性得不到满足，会对人们的日常生活产生重要的影响[1]。
为了解决这些问题，引入了备自投装置，它是电力系统中十分重要的自动元器件，当系统主供电源消失时，由备用电源自投装置依靠自身判断做出正确动作，确保用电负荷及用户不失电，保障电网可靠运行。
1 备自投动作原理依据电力系统安全运行要求，备自投典型接线方式分为三种，分别是内桥接线分段备自投、内桥接线进线备自投、内桥接线仅有母联刀闸进线备自投，备自投装置有以下四点要求：（1）应保证工作电源断开后，才投入备用电源。
（2）工作电源上的电压，不论因何原因消失时，自动投入装置均应动作。
（3）应保证只动作一次。
（4）动作具有一定的延时。
备自投动作逻辑的控制条件分为两类：一类为启动条件，另一类为闭锁条件。
当启动条件都满足，闭锁条件都不满足时，备自投动作出口，因此备自投装置动作原理、启动条件、闭锁条件与其能否正确动作密切相关[2]。
1.1内桥接线分段备自投内桥接线分段备自投接线方式如图1所示，正常运行时，分段断路器3QF在分位，进线断路器1QF、2QF在合位，Ⅰ母、Ⅱ母均有压，备自投装置投入开关处于投入位置。
动作过程：1QF、2QF处于合闸位置，3QF在分位，当线路1或线路2失电时，在线路有压的情况下备自投经过一定延时跳开线路1或线路2，合上3QF。
内桥接线方式下备自投闭锁浅析
（上接第199页）摘要:文章结合工程实际，对110kV 及以下变电站在内桥接线方式下的备自投闭锁进行分析，指出了内桥接线方式下备自投闭锁的特点及设计中应该注意的事项。
关键词:备自投内桥接线闭锁0引言备用电源自动投入装置，就是当工作电源因故障失电后，能自动而且迅速地将备用电源投入工作或将用户供电自动地切换到备用电源上去，使用户不至于因工作电源故障而停电，从而提高供电可靠性[1]。
备自投的动作逻辑与变电站的运行方式密切相关。
在变电站设计中针对不同运行方式准备多套自投方案是可行的。
以内桥接线为例，设计中需要同时考虑桥备自投和进线备自投，而装置对应桥备自投和进线备自投方式也启动不同的充电条件，采取不同的动作逻辑。
1内桥接线方式下进线备自投情况分析1.1内桥接线方式下进线备自投动作过程分析图1为进线备自投一次接线图。
工作线路同时带两段母线运行，另一条进线处于明备用状态。
正常运行时，母联断路器在合位，Ⅰ、Ⅱ段母线并列运行，当工作线路失电或偷跳时，如果备用线路有压且桥断路器在合位，则跳开工作线路，经延时合备用线路。
线路I线路ⅡTV1TA1I 母线1DL3DLT1T2I TVII TVII 母线2DL TA2TV2图1进线备自投一次接线图动作逻辑为：①充电条件（与）：1DL 合位，2DL 分位，3DL 合位，Ⅰ母有压，Ⅱ母有压，进线Ⅰ有压。
②放电条件（或）：1DL 分位，2DL 合位，3DL 分位，进线Ⅰ无压。
③起动条件：Ⅰ母无压，Ⅱ母无压，进线Ⅰ无流，进线Ⅱ有压。
起动后，延时跳开1DL，合上2DL。
1.2闭锁备自投110kV 内桥接线形式下的进线备投，变压器的主保护以及高后备保护不需要闭锁进线备投，因为上述保护在动作时已将桥开关跳开，而桥开关的合位是进线备自投充电的必须条件，同时为了避免桥开关跳开后闭锁进线备自投还应将桥开关的合位短接，从而避免造成变压器的主保护以及高后备保护动作后跳开桥开关闭锁进线备自投，形成全站失压。
影响备自投装置正确动作原因分析及改进措施
影响备自投装置正确动作原因分析及改进措施叶锋【摘要】备自动装置在电网中的应用使得在电网发生故障后，仍能保证电网持续可靠供电的一种装置，对电网的安全稳定运行具有重要作用。
本文阐述了备自投装置不正确动作的常见原因，针对存在的不足，制定了相应的改进措施，以提高电网供电的可靠性。
%Automatic device in the power grid in the power system fault,still can ensure a continuous and reliable power supply device of the power grid, plays an important role on the safe and stable operation of power grids.In this paper,the common causes of BZT device is not correct action,aiming at the existing problems,improvement measures,in order to improve the reliability of power supply.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2014(000)023【总页数】3页(P91-93)【关键词】备自投;正确动作;改进措施;逻辑【作者】叶锋【作者单位】广东电网公司佛山供电局，广东佛山，528000【正文语种】中文近年来，我国电力建设事业得到了快速发展，因此，对电网供电的可靠性要求也提出了更高的要求。
为了满足这一要求，备用电源自动投入装置的应用越来越广泛。
备用电源自动投入简称备自投，是在工作电源因故障被断开以后，自动而迅速地将备用电源投入工作的启动设备。
它在电网中的应用，使得变电站的供电可靠性、安全性得到了大大提高。
不过受工作人员误操作、误碰及供电系统复杂性等因素的影响，备自投装置时常出现异常现象，影响着备自投装置的正常运行，出现各种不正确动作。
备自投动作不成功原因分析
备自投动作不成功原因分析摘要:为了保证供电可靠性,当工作电源因故障被断开以后,备自投装置能自动而迅速地将备用电源投人工作,保证用户连续供电。
然而备自投装置不成功动作,则无法正常投入备用电源,也起不到保证电力系统连续可靠供电的作用。
本文以一变电站单母分段进线备自投实例,通过模拟多种故障,分析备自投动作不成功,最后得出结论。
关键词:备自投动作不成功电力系统许多重要场合对供电可靠性要求很高,为了保证其供电可靠性,设置了备用电源。
当工作电源因故障被断开以后,能自动而迅速地将备用电源投入工作,保证用户连续供电的装置即称为备用电源自动投人装置,简称备自投装置。
采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法。
1 备自投常见方式与配置条件常见的备自投方式有三种:进线备自投、分段(桥)备自投、变压器备自投。
具体使用方式由变电站的运行方式决定。
参照有关规程,备自投装置的主要使用原则可以归纳如下。
(1)应保证在工作电源和设备断开后,才投入备用电源或备用设备。
(2)工作母线和设备上的电压不论何种原因消失时备自投装置均应起动。
(3)备自投装置应保证只动作一次。
(4)备自投装置判断变电站失去工作电源的判据,应该是母线无电压且原工作电源线路无电流。
备自投装置的动作逻辑的控制条件可分为三类:充电条件,闭锁条件,起动条件。
即在所有充电条件均满足,而闭锁条件不满足时,经过一个固定的延时完成充电,备自投装置就绪,一旦出现起动条件即动作出口。
2 实例与原因分析以单母分段进线备自投为例子,进线工作线路同时带两段母线运行,另一条进线处于明备用状态。
当工作线路失电,其断路器处于合位,在备用线路有压、桥断路器合位的情况下跳开工作线路,经延时合备用线路。
若工作电源断路器偷跳即合备用电源。
为防止TV断线时备自投误动,取线路电流作为线路失压的闭锁判据。
2.1 单母分段进线备自投实例51开关为小水电上网,52和58开关互为进线备自投。
正常运行时,51开关正常运行,52开关为电源,58为备用电源。
110kV变电站备自投运行方式分析
110kV变电站备自投运行方式分析摘要：随着国家经济的飞速发展、科学技术的不断提高以及居民用电需求的不断增长，用户对供电质量和供电可靠性的要求日益提高，备用电源自动投入是保证配电系统连续可靠供电的重要措施。
因此，备自投已成为中低压系统变电站自动化的最基本功能之一。
备用电源自动投入装置(简称AAT)就是当主供电源因故障被断开后，能自动、迅速地将备用电源或备用设备投入工作，使原来的工作电源、被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。
采用ATT可提高供电可靠性、简化继电保护、限制短路电流并提高母线残压。
关键词：110kV；变电站；备自投运行方式1 备自投方式及基本要求1.1 备用电源自投的方式备自投主要用于中、低压配电系统中。
根据备用电源的不同，备自投主要有以下两种方式：1、母联断路器自动投入：如图1，金海变#1主变、#2主变同时运行，母联710开关断开，#1主变与#2主变互为备用电源，此方案也称为“暗备用”接线方案；2、进线备用电源自动投入：金海变兴金853开关和振金743开关只有一个在分位，另一个在合位，因此当母线失压，备用线路有压，并且兴金853线(振金743线)无电流时，即跳开兴金853开关(振金743开关)，合上振金743开关(兴金853开关)，此方案也称为“明备用”接线方案。
图1 110KV金海变正常运行方式1.2 备自投的基本要求备自投工作时有以下几点基本要求：1、主供电源确实断开后，备用电源才允许投入；2、备自投只允许动作一次；3、手动跳开主供电源时，应闭锁备自投；4、工作母线失压时还必须检查工作电源无流，才能启动备自投，以防TV二次三相断线造成误动。
2 110kV智能变电站备自投组网方式备用电源自动投入(备自投)装置在提高供电可靠性和保证供电连续性方面具有重要作用。
目前，110kV智能变电站为单母分段、内桥接线方式都配置了110kV备自投装置。
下面以重庆电网110kV土场变电站为例分析备自投组网方式。
110kV进线备自投装置应用问题分析
般 采用 有 ２个独 立 电源供 电并考虑 备用 的方 式 。
当工 作 电源 故障 时 ， 自投装 置将 备用 电源 自动投 其 调试 和应 用 过程 中非 常重 要 。 备 下面 结合现 场 实际 入工 作 ，以保 证供 电的连续 性 ，它是保 证 供 电系统 应 用情 况 ，以 ＣＳ ２ Ａ 型微 机备 用 电源 自动投 入 Ｂ一 １
，
，
３ Ｄ５ ３ ｎ５ ＾ １ １ ３ Ｄ６ ３ ｎ６ ＾ １ １ ３ Ｄ７ ３ ｎ７ ＾ ｌ １
涉及的元件和系统因素较多， 自 备 投装置动作的成 功率和可靠性都会受影响。 ３１ 跳 闸 回路 的设 计 ．
进线备 白投 的跳 闸回路一般可 通过保 护跳 闸和 手跳 两种 方式 实现 。 （ ） 护跳 闸方 式 。 设 计 中必 须要 考虑 闭锁 １保 在
２２ 数字 量采 集 单元 ．
Ｉ 母
ＣＳ ２ Ａ 型微机 备用 电源 自动 投切 装 置的数 Ｂ一 １
图 ｌ １Ｏｋ １ Ｖ变电站电气 主接线示意图
字量 采集 单元 如 图 ３所 示 。 设置 备 自投 闭锁 开 关量
收稿 日期：２ ０ 一ｌ— １ ｏ７ １ ２． 作者简介 ：袁和刚 （９ １一） １８ ，男，中卫供 电局助 理工程师
３ Ｄ９ ３１ ｎ１ １ ｎ９ ３ｌ ０
０１ １ ２ ＾ Ｄ２ ３ ｎ ．１ １ ３ Ｄ３ ３ ｎ３ ＾
３Ｄ１ １ ０
各 自投装 置 的原理 简单 ， 在 实际应 用 中 由于 但
，１ １ ４ ＾ ３ Ｄ４ ３ ｎ
一
３ Ｄ １ ３ ｎｌ １ ２ １ ｌ １ １ ３ ｎ１
关键词 ：备 自 装置；二次 回路 投
中图分类号 ：ｒ ７ Ｉ Ｍ７
110kV 招兵河变 10kV 出线单相接地故障引起备自投误动作情况的分析与思考
110kV 招兵河变 10kV 出线单相接地故障引起备自投误动作情况的分析与思考发表时间：2020-05-26T03:25:48.284Z 来源：《福光技术》2020年2期作者：陆明[导读] 一起变电站出线单相接地短路造成备自投拒动的情况分析为例，尝试性提出相应的解决方案。
南京供电公司江苏南京 210000摘要：本文对实际某变电站 10kV 出线单相长时间短路后，导致母线 PT 熔丝熔断并引起 10kV 备自投误动作的原因进行了分析和讨论，并进行思考。
关键词：备自投；误动作；单相短路引言备用电源自动投入（备自投）装置是保证电网安全、稳定、可靠运行的有效技术手段，但实际应用中备自投装置常常会遇到一些问题，备自投动作逻辑通常是判进线无压有流时闭锁，而当进线无压无流时启动，但由于南京地区负荷不断增长，使得进线电流日益增大，并且在设计时为了考虑近几年的发展需要，往往会采用变比较大的电流互感器，这样在负荷较低时会使得电流互感器的二次侧的测量电流非常小，在 PT 断线时容易造成备自投误动作，影响着备自投装置进一步发挥其积极作用，本文以一起变电站出线单相接地短路造成备自投拒动的情况分析为例，尝试性提出相应的解决方案。
1 事故经过2015 年 11 月 5 日上午，当地运维班组报 10kVII 段母线电压互感器三相熔丝熔断后，立即安排班组成员前往更换 10kVII 段母线电压互感器熔丝。
熔丝更换完成检查无异常送电，10kVII 段母线电压互感器三相熔丝再次熔断。
检修负责人立即联系电气试验班和变电二次检修四班进行 10kVII 段母线电压互感器检查试验，打开后柜门可以闻到明显的焦糊味，试验中发现 10kVII 段母线电压互感器匝间严重短路，有明显灼烧痕迹，后台报文显示 10kV120 备自投装置于 5 日 00 时 08 分动作。
故障前系统运行方式为：110kV 侧为分列运行，两台主变各带两分支运行，10kV 侧为单母四分段运行，#1 主变（容量 50MV A）、#2主变（容量 50MV A）运行。
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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。
查继保室110kv备自投装置动作灯亮，3J#2主变保护装置告警灯亮。
现场监控后台信息：9：38：31主变高压侧PT断线，9：38：32 110kv备自投启动，9：38：34 110kv备自投装置动作出口跳开线路182开关。
当时出现强对流天气，狂风大作，雷雨交加，监控系统显示XX变三条配网
10kv线路跳闸，跳开602、606、607开关，由于三条配网10kv线路保护均是是CSL216B保护，三条CSL216B线路保护定值单均整定该保护过流Ⅰ段动作，闭锁重合闸。
此时天气情况未见好转，调度并未下令试送配网线路，导致甩掉配网负荷。
此时182线路电流值很小。
当地监控主机后台报文：
日期2013-03-20
09：38：34-807 110kv备自投CSB21A序列3号动作逻辑出口
09：38：32-330 110kv备自投CSB21A备自投启动
09：38：31-53 #2主变CST230B高压PT断线告警
08：50：37-100 10kv西芹线602CSL216B过流Ⅰ段出口
08：50：36-806 10kv西芹线602CSL216B重合闸出口
08：50：35-728 10kv西芹线602CSL216B过流Ⅰ段出口
08：50：03-985 10kv塔前线607CSL216B过流Ⅰ段出口
XX线182线路保护装置报文（保护装置型号南自PSL-621D）
事件显示
09：38：22：908
00000ms PT断线CPU1
备自投装置报文显示（保护装置型号四方CSB21A）
2492 DZ03OUT 03
该备自投装置型号是CSB21A，查看DZ03OUT代码表示3号动作出口，满足动作Ⅲ：逻辑动作条件（参考书目四方CSB21A数字式备用电源自动投入装置技术说明书，罗海云，1998年8月，14-15）
查开关站电气一次设备，发现#2主变高压侧A相引线松脱悬吊在空中，110kv Ⅱ段母线PT现场被风吹折断的大树枝很多
110kv备自投装置动作跳182开关原因分析：
110kv西芹变一次主接线示意图：
当时设备状况：西长线181开关、母联18M分别在检修状态，沙西线182开关、#2主变在运行。
西芹变110kv备投装置为进线备投，需同时具备以下条件，备投装置才具备启动及动作出口：
西长线181开关分位、母联18M、沙西线182开关合位；110kv母线电压小于整定值；沙西线182线路A相有流闭锁备投解除（即182线路A相电流低于有流闭锁定值或无流）西长线181线路电压大于有压定值；110kv备投装置无其它闭锁开入。
综上所述，分析如下：
（1）由于4J #2主变保护屏110kv母线电压及7J 182线路保护屏的110kv 母线电压均直接取自PT端子箱，再经7J上屏顶，而5J线路181、母分18M测控、备自投屏的ⅡYYH-133电压回路电缆是在6J 181线路保护屏屏顶取的电压。
从图2可以分析出：即使在核对备自投屏的ⅡYYH-133电压回路时因线芯接触不良引起瞬时失压，也不会引起4J#2主变保护屏110kv母线电压及7J182线路保护屏的110kv母线电压丢失，不会报#2主变保护高压侧PT断线告警，182线路保护装置也不会出现PT断线报文。
（PT断线报文时间在备自投动作前）
（2）当时西长线181开关、母联18M开关分别在检修状态，沙西线182开关、#2主变在运行。
母联18M开关处检修状态控制电源已断开，110kv备投装置取的18M开关位置是用HWJ的常闭接点，故110kv备投装置判18M开关合位，备投启动条件1具备。
（18M开关位置这样取不合理，为备投误动埋下隐患）
（3）由于大风造成#2主变高压侧A相引线脱落，备投装置采集的182线路A相电流无流（即备投有流闭锁条件开放），且大风将树枝吹到110kv母线PT，110kv母线电压异常（即备投无压条件开放）。
备投启动条件2、3具备。
因此推断是暴风雨造成110kv备投动作出口跳沙西线182开关。
总结：
为了防止此类事故的发生，作为变电运行的各个专业要认真仔细，调度考虑运行方式当系统有备自投的情况下，一路电源转检修，应停用备自投保护，作为改造项目单位，要仔细认真勘察现场。
作为运行专业的人要认真做好现场的安全措施，及时制止施工方的不安全行为。
参考文献
[1]罗海云.四方CSB21A数字式备用电源自动投入装置技术说明书[J].技术说明书1998.8（3）：14-15.。