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

贾冰 王磊 李广晨 贾红岩

国网山东省电力公司茌平县供电公司，山东 聊城 252100

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。

2.1 备自投网采网跳原理

该站110kV侧配置1套许继电气WBT821B/G2/R1型备自投装置。根据2路进线开关与分段开关投入情况，备自投装置可设置为分段自投或进线互投模式。

1）当2路进线开关投入、分段开关断开、母线分裂运行时，2条母线互为备用，这时投入分段自投模式。当一侧失电时，经短延时跳开失电侧进线开关，跳闸成功后经整定延时合分段开关，失电侧母线便恢复送电，保证了供电可靠性。

2）当2路进线开关投入1路、分段开关合上、母线并列运行时，2条进线互为备用，这时投入进线互投模式。当2段母线失电时，经短延时跳开原运行进线开关，装置判定备用进线线路侧有压后经整定延时合上备用进线开关，此时2段母线恢复供电，备自投动作成功。在此过程中，备自投装置采用光纤网采网跳的配置方式。

2.2 备自投网跳方式对供电可靠性的影响

变电站设备定期检验一直是整个变电站运维检修工作的核心，通过定检可第一时间发现设备在运行过程中存在的缺陷，并及时处理，确保设备能够安全、稳定、可靠地运行，为完成供电单位全年的送电任务打下坚实的基础。开展保护定检工作时，二次检修人员需校验保护装置功能，根据变电站实际运行情况进行检修开关传动试验，并保证不误分、误合运行开关。下面以2018年1月该站定检为例，分析备自投组网方式对二次运维检修工作的影响。如图2中所示，当1号进线、1号母线及1号主变停电检修时，2号进线开关在合位供全站负荷，分段开关在分位；在检验备自投功能时，则不得跳开162号开关也不能合上120号分段开关。因此，二次定检工作开始前，为保证安全需退出备自投装置GOOSE发送软压板“162号出口软压板”。一方面由于162号开关在运行状态，为保证162号线路保护及110kV母线保护跳162号开关回路正常，则不能退出162号智能终端处“162号出口硬压板”，也不能拔出162号智能终端处可接收备自投保护跳、合162号开关信息的GOOSE组网光纤；另一方面在备自投装置带开关做传动试验时，备自投动作跳、合161号检修开关信息经GOOSE组网光纤发送，则不能拔出备自投处可同时发送跳、合162号开关信息的GOOSE组网光纤。那么为避免误动162号开关，仅能通过退出备自投装置GOOSE发送软压板“162号出口软压板”实现。针对以上情况，二次运检人员可在现场采取2种应对措施。

1）退出备自投装置GOOSE发送软压板“162号出口软压板”，插上备自投GOOSE组网光纤，此时可实现检修开关传动。但若“162号出口软压板”内部功能丧失，则会导致全站失电；即便通过检修机制或调试菜单开出传动161号开关，仍不能完全保证可靠性。

2）退出备自投装置GOOSE发送软压板“162号出口软压板”，并拔出备自投GOOSE组网光纤，此时出口信息无法发送至过程层交换机，便不会误动运行开关。但带来的不利影响是检修开关不能进行传动试验，无法发现备自投GOOSE组网跳161号完整回路可能存在的缺陷，可导致投运后备自投无法正常动作，影响供电可靠性。

3 110kV备自投运行维护中应该注意的问题

目前备自投装置已广泛应用于各110kV变电站，其可靠性直接影响着整个变电站乃至系统的安全稳定运行，稍有差错就有可能导致全站失压甚至大面积停电事故[7-8]。因此，在其正常运行、维护过程中，应当注意一下几点：

1）在新变电站投运时，验收备自投装置时，必须带开关进行跳、合闸试验，不能用简单的逻辑实验代替，逻辑实验只能用来检测备自投装置的一般逻辑，检测不出备自投与开关是否正常配合的问题。

2）备自投装置要完全独立于保护装置，不能影响保护的正确动作，其回路应避免与保护回路混杂。

3）备自投逻辑试验时，必须严格按照备自投逻辑进行，特别要注意对备自投闭锁逻辑的试验。

4）运行人员需要停用备自投装置时，应先退出装置出口压板，再退装置直流电源，最后退出装置交流电源；装置投运时，操作顺序恰恰相反。另外需要注意的是，在投装置压板时，必须要先测量出口压板出口端是否带有电压，当有电压时不允许投入该压板，以免误出口导致线路跳闸。

4 结语

本文对常见备自投装置进行了介绍，结合110kV东城站分析了RCS-9651C装置动作逻辑，并采用事故假想的方式描绘了该装置动作过程。文章最后对备自投装置的运行维护提出了几点建议，以保障备自投的稳定运作。

参考文献：

[1]刘纪堂.一起110kV变电站备自投装置误动的事故分析[J].科技与创新，2016（16）:146-147

[2]官飞煜.备自投装置在110kV变电站单母线分段接线中的应用[J].工程技术:全文版，2017（2）:00188-00188