備自投的設(shè)計與調(diào)試方法舉例

1、備自投的設(shè)計與調(diào)試方法舉例摘要：結(jié)合實際情況，針對現(xiàn)場應(yīng)用中遇到的問題，從較為簡單的內(nèi)橋接線方式時的進(jìn)線備自投入手,對備自投的設(shè)計及調(diào)試方法進(jìn)行了分析及探討。關(guān)鍵詞：備自投 跳閘 閉鎖 可靠性1 概述“備自投”是備用電源自動投入裝置和備用設(shè)備自動投入裝置的簡稱?！皞渥酝丁毖b置可以大大改進(jìn)電網(wǎng)的供電能力，減輕重載線路的負(fù)荷，對短路電流進(jìn)行限制，以確保正常地、連續(xù)地供電。近些年來，電網(wǎng)供電系統(tǒng)有了進(jìn)一步的發(fā)展，“備自投”裝置也從技術(shù)和應(yīng)用方面有了很大的改進(jìn)。但在實際應(yīng)用過程中，這種裝置的運行模式以及邏輯關(guān)系都達(dá)不到電網(wǎng)運行規(guī)范，因此有的電網(wǎng)系統(tǒng)即便已安裝了備自投裝置，卻無法使其發(fā)揮真正的作用。筆者

2、在本文中就進(jìn)線備自投設(shè)計時不得不注意的幾個問題進(jìn)行可深入的分析，同時根據(jù)問題產(chǎn)生的根源制定了一系列解決問題的方案，并且對調(diào)試方法進(jìn)行了舉例分析。2 內(nèi)橋接線方式進(jìn)線備自投的動作過程分析首先對較常見的內(nèi)橋接線方式的進(jìn)線備投進(jìn)行詳細(xì)的闡述。如圖1當(dāng)1dl分位，2dl、3dl合位，2#進(jìn)線處于運行狀態(tài)時，1#進(jìn)線為2#進(jìn)線備用，稱為進(jìn)線備投方式。對于進(jìn)線備投，當(dāng)正常運行時，1#進(jìn)線處于熱備用，2#進(jìn)線處于運行狀態(tài)，3dl合位，此時系統(tǒng)的特點：開關(guān)量的特點為1dl為分位，2dl、3dl為合位。電氣特點為1、2#母線電壓為正常電壓，1、2#進(jìn)線線路電壓正常，我們把以上電氣量與開關(guān)量的狀態(tài)稱為允許備投啟動

3、狀態(tài)，就是我們常說的充電狀態(tài)。取一種最簡單常見的故障，當(dāng)2#進(jìn)線對側(cè)發(fā)生故障，對側(cè)開關(guān)跳閘（兩側(cè)都不投重合閘），本側(cè)開關(guān)尚未跳開時，稱為狀態(tài)二，此時系統(tǒng)的特點：開關(guān)量特點應(yīng)為1dl為分位，2dl、3dl為合位。電氣量特點應(yīng)為1、2母線失壓，同時進(jìn)線2無壓。那么此時備自投就應(yīng)該立即啟動，去跳開本側(cè)2#進(jìn)線開關(guān)，同時合上1#進(jìn)線開關(guān)恢復(fù)正常供電。由于出現(xiàn)狀態(tài)2以后備自投即啟動動作，所以把狀態(tài)2稱作備投啟動狀態(tài)。以上即為進(jìn)線備投的一個簡單準(zhǔn)備、啟動、動作過程。但是備自投在實際應(yīng)用中還要與線路（變壓器）保護(hù)及重合閘配合使用，因此還有許多需要注意的地方。3 備投在實際應(yīng)用中需要注意的問題3.1 備自投裝

4、置應(yīng)保證只動作一次當(dāng)工作母線發(fā)生永久性故障或引出線上發(fā)生永久性故障，且沒有被出線斷路器切除時，由于工作母線電壓降低，備自投裝置動作，第一次將備用電源或備用設(shè)備投入，因為故障仍然存在，備用電源或備用設(shè)備上的繼電保護(hù)會迅速將備用電源或備用設(shè)備斷開，此時再投入備用電源或備用設(shè)備，不但不會成功，還會使備用電源或備用設(shè)備、系統(tǒng)再次遭受故障沖擊，并造成擴大事故、損壞設(shè)備等嚴(yán)重的后果。實現(xiàn)方法：當(dāng)系統(tǒng)滿足狀態(tài)一時，控制備用電源或設(shè)備斷路器的合閘脈沖，使之只動作一次，就是我們通常稱之為的充電狀態(tài)。3.2 進(jìn)線備自投跳閘回路的設(shè)計問題一般情況下，我們可以運用手跳和保護(hù)跳閘兩個辦法來實現(xiàn)進(jìn)線備自投的跳閘，在這一過

5、程應(yīng)該注意下列幾點問題。若通過保護(hù)跳閘的方式實現(xiàn)現(xiàn)進(jìn)線備自投的跳閘，首先將閉鎖重合閘問題作為關(guān)鍵步驟來對待。這主要由于利用這種方式使工作線路開關(guān)跳開以后，不啟動kkj，保護(hù)裝置會將其視為開關(guān)偷跳而啟動重合閘，重新將原本跳開的線路開關(guān)閉合。這樣一來就沒辦法將發(fā)生故障的原工作線路隔離開來，備自投裝置也因此無法發(fā)揮作用。鑒于此，我們判斷要閉鎖這條線路保護(hù)的重合閘應(yīng)該通過另一副跳閘輸出接點來完成。因此，筆者提出在設(shè)計線路時應(yīng)該通過這種辦法接線，但部分廠家在設(shè)計備自投裝置時僅安排了一副跳閘輸出接點，因此設(shè)計人員應(yīng)該仔細(xì)查看設(shè)計圖上有幾副跳閘輸出接點，如果只有一副應(yīng)立即責(zé)令廠家另外再配一副。若是手動跳閘就

6、不必考慮閉鎖重合閘的問題。因為這個問題已在手動跳閘、遙控跳閘的操作回路中被解決了。但這種設(shè)計方案也有利有弊，簡單易操作是其，但由于備自投裝置的設(shè)計原則的限制，它不具備“手分閉鎖備自投”的功能，因為在人為手分工作線路開關(guān)時（如變電站需要全停時）備自投裝置將備用線路開關(guān)閉合是不合理的。保護(hù)合后繼電器接點與備自投裝置想連接以后才具備了此項功能，所以一定要加入”手分閉鎖備自投”的回路。加入加入“手分閉鎖備自投”的回路這種方式并不適合所有的跳閘途徑，例如手動跳閘就不合適，否則，備自投裝置將工作線路跳開后，也會導(dǎo)致備自投裝置被“手分閉鎖備自投”回路閉鎖，出現(xiàn)不能合備用線路的矛盾邏輯，所以不能將“手分閉鎖備

7、自投”回路加入手動跳閘的操作模式中，也就是取消保護(hù)合后繼電器接點接入備自投裝置，使備自投裝置真正發(fā)揮其作用。需要注意一點，人為手分工作線路開關(guān)時難免出現(xiàn)備自投誤投備用線路的情況，為盡量避免此類問題產(chǎn)生，操作時管理人員應(yīng)監(jiān)督工人規(guī)范操作流程，必須先退出備自投裝置再通過人力將工作線路開關(guān)斷開。3.3 進(jìn)線備自投合閘回路的設(shè)計問題進(jìn)線備自投的合閘回路可接在手合或不經(jīng)手合（如接在重合閘回路）兩種方式實現(xiàn)，備自投合閘的接法是根據(jù)保護(hù)裝置實際進(jìn)行選取的。在取保護(hù)裝置的合后繼電器來實現(xiàn)“手分閉鎖備自投”的功能時，必須將備自投合閘與手合回路相連接，因為保護(hù)裝置的合后繼電器已連接了手合回路，合后繼電器的操作就通

8、過手合來完成，備自投裝置只有接收了保護(hù)的合后繼電器動作信號才可以開始工作。早期的微機保護(hù)，很多廠家在設(shè)計時并未加入合后繼電器，當(dāng)這些保護(hù)要通過備自用裝置來完成，會制約備自投裝置發(fā)揮“手分閉鎖備自投”的作用，備自投的合閘回路對手合或不經(jīng)手合沒有太多的要求，但一定要通過電源實現(xiàn)備自投裝置的后合繼電器輸入接點短接，否則備自投裝置就達(dá)不到設(shè)計要求而裝置閉鎖。3.4 備自投裝置開關(guān)位置的接入接點大部分備自投裝置僅需要取開關(guān)位置的一個常閉接點。設(shè)計時我們可以利用開關(guān)機構(gòu)箱的開關(guān)常閉接點及保護(hù)裝置的twj接點來獲取。為簡化施工步驟，力求以最少的投入達(dá)到預(yù)期的效果，設(shè)計者一般會取保護(hù)裝置的twj繼電器接點，因

9、為保護(hù)裝置與備自投裝置都是集中在一起放置在繼保室的，施工接線時電纜短并且易于施工，相比取安裝在開關(guān)場的開關(guān)機構(gòu)箱，這一方法就大大降低施工的工作量，這就是取twj繼電器接點的重要原因。還有，多數(shù)備自投裝置廠家圖紙在開關(guān)量輸入端都標(biāo)取進(jìn)線twj接點，這也是誤導(dǎo)設(shè)計人員取twj接點的原因之一。但是在實際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)備自投在取用開關(guān)位置接點時，必須要結(jié)合重合閘來選取采用的接點位置。下面介紹一下取twj接點備自投動作時將閉鎖備自投的一個實例。110kv望村變電站備自投動作失敗分析當(dāng)運行線路汾望i回發(fā)生永久故障時，汾望i回線路的光纖縱差保護(hù)動作不經(jīng)延時跳開汾望i回線路兩側(cè)開關(guān)望村側(cè)126和汾陽站側(cè)113

10、，這時126重合成功，113則因重合于故障線路再次跳開，母線i因此而失壓，這時備自投滿足動作要求（母線失壓，運行汾望i線線路無流），將再次發(fā)跳開126命令，126即被再次跳開，此時因126保護(hù)twj繼電器動作回路串聯(lián)開關(guān)儲能接點（通常twj用來監(jiān)視合閘回路的正常性，而合閘回路是與開關(guān)儲能接點是串聯(lián)在一起的），只有當(dāng)儲能機構(gòu)儲能完成時儲能接點接通twj繼電器才動作，所以當(dāng)運行汾望i回線路保護(hù)重合閘動作成功后，126開關(guān)機構(gòu)處于合閘儲能過程中（這一過程大約要810秒的時間），儲能接點沒有接通，此時備投裝置動作跳汾望i回線路開關(guān)126后，沒有及時收到開關(guān)分位信號，而閉鎖投備用線123開關(guān)信號，從而造

11、是備自投裝置不能正常動作，全站失壓的事故。因此如果本側(cè)開關(guān)保護(hù)存在重合閘，備自投需要與重合閘配合使用時，備自投裝置開關(guān)位置的接入應(yīng)取開關(guān)機構(gòu)箱的接點，這樣才能夠第一時間且正確地反映開關(guān)的合分位狀態(tài)，而不受其它因素的影響，從而保證備自投的正確動作性。以上主要列舉了備自投在設(shè)計安裝時需要注意的幾點問題，那么怎樣才能判斷備自投在設(shè)計和安裝上正確完善呢？以下列舉了110kv南武變電站備自投的調(diào)試方案。4 試驗方法舉例分析110kv南武變電站備自投主接線方式：內(nèi)橋接線保護(hù)型號：dsa2361157為進(jìn)線一，158為進(jìn)線二進(jìn)線備投：充電條件（邏輯“與”）：進(jìn)線一備自投投入1dl分位2dl合位3dl合位i母

12、有壓ii母有壓進(jìn)線一有壓放電條件（邏輯“或”）：進(jìn)線一備自投退出1dl合位2dl分位3dl分位進(jìn)線一無壓備自投啟動條件（邏輯“與”）：i母有壓ii母無壓進(jìn)線二無流進(jìn)線一有壓2dl合位試驗項目：進(jìn)線備投方式一（以下項目均為充電條件滿足時）拉開兩母電壓器空開，備投正確動作，跳開158，合上157（模擬線路故障時，對側(cè)開關(guān)跳開，本側(cè)開關(guān)尚未跳開的現(xiàn)象）。點跳158，后將兩母電壓空開拉下，此時備投放電，不能動作（不滿足充電條件，同時也不符合正常故障時，電壓先下降，開關(guān)后跳開的動作邏輯）。先拉空開，然后點跳158，備投正確動作，合上157（滿足正常故障順序，先是電壓降低繼而相關(guān)保護(hù)裝置跳開運行線路開關(guān)）

13、。拉開空開，然后使2#主變差動保護(hù)動作跳開158、100，備投正確動作合上157開關(guān)(采用與實際運行一致的試驗方法，模擬主變故障差動保護(hù)跳開高壓側(cè)和高分段開關(guān))。差動保護(hù)動作，跳開158、100開關(guān)，備投瞬時放電，拉下空開，備投仍動作。拉開空開，后差動保護(hù)動作跳開158、100，備投未放電，又合上空開，備投放電（5、6是為了觀察開關(guān)變位與電壓變化對備自投動作的影響）。注：在做試驗時，為了判斷開關(guān)變位與電壓升降對備自投的影響，將備投動作延時增加到最長的10秒，發(fā)現(xiàn)備投啟動后，開關(guān)變位不會放電，但是電壓恢復(fù)正常卻會瞬時放電。以上試驗項目通過模擬內(nèi)橋接線方式時，主變或線路發(fā)生的故障，分析了電氣量以及開關(guān)量的不同變化對備自投動作情況的影響，檢驗了備自投設(shè)計以及二次接線的正確性。5 結(jié)束語近年來，呂梁電網(wǎng)110k