蓝叶锋 屠秉慧 杨光
摘 要：为提高电网安全可靠性，备自投装置在110kV及以下变电所得到了广泛的应用，是变电所重要的二次设备。文章针对一起特定接线方式下的10kV备自投误动事件，通过分析该备自投装置的动作条件、闭锁逻辑及相关二次接线，推断了其误动的真正原因，即母线失压，负荷电流过小未能闭锁，最终导致备自投误动作。文章同时也指出了暴漏的隐患及其解决办法，希望能够对相关人员在设计、验收、操作中提供一些帮助，避免同类事件再次发生。
关键词：备自投；误动；闭锁；定值；隐患
引言
随着社会对电网供电可靠性的要求越来越高，10kV备用电源自动投入装置在电力系统中的应用也越来越广泛。如果10kV备自投装置的逻辑设置不完善，不但起不到保供电的作用，还会造成整段母线失压，甚至是全站的10kV母线失压。因此，研究10kV备自投装置的动作逻辑，意义重大。文章通过一起特定接线方式下10kV备自投误动事件，分析指出了其问题所在及对应解决、预防办法，希望能对设计、运维、检修人员相关工作提供帮助。
1 特定接线方式及其备自投逻辑介绍
1.1 一类特定接线方式
国内现阶段110kV变电站中存在一类过渡接线方式，即有两台现役主变，一台预留主变，10kV接线方式采用两台现役主变单分支带四段10kV母线，预留主变的10kV侧采用双分支接线，其中一个为非自动状态死开关，另一个为热备用状态（正常运方下用于分断备自投），10kV备自投安装在103或203开关柜上（即正常运行方式处于热备用的那个，如图1中的103）。
图1 现阶段一类特定接线方式
1.2 备自投相关动作及闭锁逻辑
以国电南瑞科技有限公司生产的DSA2364备自投装置为例，当任一进线电源故障或其它原因被断开时，分段开关（以103开关为例）能自动投入，且只能动作一次，其相关逻辑如图2所示。
图2 备自投充电条件及动作逻辑图
其中，母线有压是指母线的三个线电压均大于母线有压定值，母线无压是指母线的三个线电压均小于母线无压定值。进线无流检查取一相电流，进线无流的定值一般按照躲过最小负荷电流整定。
2 10kV备自投误动事件概况
2015年01月26日，JS变电站10千伏Ⅲ段母线停役，9点45分在拉开10千伏Ⅰ、Ⅲ母联110开关后，10千伏备自投动作，跳开1号主变101开关，造成10kVⅠ段母线失电。10点02分10千伏Ⅲ段母线恢复送电。
2.1 故障前运行方式
故障前110kVⅠ段母带1号主变运行；110kVⅡ段母线带2号主变运行；10kV：10kVⅠ、Ⅲ段母线合排运行；10kVⅡ、Ⅳ段母线合排运行；10kVⅠ、Ⅲ段母线与Ⅱ、Ⅳ段母线分排运行，3号主变变二侧203开关在运行，3号主变变二侧103开关在热备用；103开关作为母联开关具有备自投功能。
2.2 现场检查情况
变电站运维人员发现1号主变101开关跳闸后，立即对相关设备进行检查。一次设备：1号主变及10kV开关室一次设备外观检查无异常；二次设备：01月26日09时45分45秒，10kV备自投保护动作；跳开1号主变101开关，合上103开关，10kVⅠ段母线失电。
3 备自投误动原因及其解决办法
3.1 误动原因分析
通过查阅相关二次图纸、分析现场动作顺序，确定了这次备自投误动的原因：即拉开110开关后，10kV备自投装置按照相关逻辑判据未被闭锁（倒闸操作时只有手动分101或分102或合103才会闭锁）；而未闭锁的原因是由于103备自投装置无压判断采集的是10kVⅢ段、Ⅳ段母线电压（见图2），110开关分开后，10kV Ⅲ母失电，母线电压降为0，当10kVⅠ段母线负荷较小时，就会引发备自投误动。
参见一体化调度自动化open3000系统110kV JS变电站1号主变低压侧Ⅰ母局部图（图3）：此时10kVⅠ母负荷一次电流为58A（18.6 +16.2+1.1+7.0+15.1），远未达到备自投装置的有流闭锁值（参见图4，其二次值为0.2A，CT变比为4000/5，即一次值为160A），则103备自投装置动作条件满足，将会误动，即跳101、合103，最终导致完好的10kVⅠ段母线失电，正常负荷丢失。
图4 JS变电站10kV备自投相关定值
3.2 暴露的问题
（1）运维人员在现场实际操作前的模拟预演时，没有意识到在操作母联110开关后，10kVⅢ段母线失压，从而有可能造成备自投误动，反映出变电运维人员对于操作前事故预想深度及自身素质还有待进一步加强。（2）JS变电站10千伏备自投无压判据采10kVⅢ、Ⅳ段母线电压不尽合理，原则上无压、无流的采样应在同一母线上，根据操作要求，停母线时应先拉开进线电源，再操作压变部分，此时破坏了备自投的动作条件，从而避免备自投的误动作。并且在正常运行方式下，一旦发生母联110或210开关偷跳或其它非正常分闸，此时无流判据满足条件，势必会造成备自投动作，相联母线失电，增加故障分析的复杂性。
3.3 相关解决办法
（1）规范操作，加强培训警示教育。在将110分段开关断开之前务必将将备自投出口压板（即跳101、102，合103压板）退出，防止后面的备自投误动。并通过技术技能培训、事故警示教育，使得每位运维人员都能够熟悉相关原理并严格遵守正确操作步骤。（2）重新改线，修正无压判断逻辑。究其缘由，备自投误动是因为其判据电压采自主变低压侧非直接连接母线电压，所以应当将其改为主变低压侧直接连接母线（即I母、II母），这样即使负荷电流小，达到备自投的无流定值，但由于101或102未被跳开，I母、II母仍有电压，不满足备自投无压启动条件，备自投也不会误动。（3）重新加线，增加手分闭锁逻辑。将手分分段开关110或210的HHJ继电器的常开接点逻辑取反，接至备自投的闭锁或条件中（即类似手分101、102闭锁备自投逻辑），当手分任一个时，闭锁备自投，防止备自投误动。
其中第2、3项整改措施二选一，基于祛病除根原因，推荐第2项。
4 结束语
备自投装置已广泛应用于110kV及以下变电站，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，稍有不慎就会恶化事故或导致全站停电。因此，在设计、验收、检修、运维过程中，应注意以下几点，继而杜绝、预防相关事故的发生：（1）二次设计人员、继保定值确定人员应当提前与运维、检修单位沟通交流，保证相关回路（如文章中备自投的无压判据采集电压）应符合现场实际情况，保证不误动、拒动；（2）运维、检修人员要做好相关保护的逻辑验收工作，把好入门关，做好实际开关跳、合试验，不能用简单的模拟试验来代替，保证在特殊运方、倒闸操作（如文章中母线检修倒闸操作）时，仍能正确动作，不误动、拒动；（3）运维人员应当做到“特殊接线要注意，纠正步骤防误动”，对设备相关逻辑及接线要熟悉，要明确操作目的，做好危险点分析和预控（如文章中提前退出备自投相关出口压板）；（4）运维人员要熟悉各个自动装置厂家备自投动作及充、放电逻辑的特殊之处，当备自投误动、拒动时，做到冷静分析、不盲动，及时、正确汇报并配合调度进行操作，缩短停电时间，减少停电范围。
参考文献
[1]南京供电公司.2011年故障与异常警示技术要点和应对措施[M].2012.
[2]国电南瑞科技有限公司.DSA2364.备自投装置说明书[M].2008.
作者简介：蓝叶锋（1978-），男，工程师，高级技师，南京供电公司，从事变电运维管理工作。
屠秉慧（1988-），女，助理工程师，南京供电公司，从事变电运维相关工作。
杨光（1983-），男，工程师，南京供电公司，从事变电运维相关工作。
