110kV备自投装置异常原因分析及处理

110kV备自投装置异常原因分析及处理

摘要：备自投设备是保证电力系统安全稳定运行的自动装置。当系统出现故

障问题时，备自投能够自动切断系统的工作电源，同时转备用电源供电，保证了

供电的可靠性。然而，实际的电力系统运行过程中容易出现许多问题，导致备自

投装置故障，从而大大降低了供电可靠性。本文主要讲述了某110 kV变电站

110kV备自投装置异常放电,并且失去备投功能的原因进行分析,进而提出相应改

进措施。

关键词：备自投装置；变电站；异常

0引言

备自投全称为备用电源自投，指的就是电力系统电源在出现故障或由其他因

素导致失电时启用的备用电源装置。随着电网规模的不断扩大，为了节省电力设

备投资与简化电网接线，开展了继电保护，并采用放射性供电；同时运用备自投

装置的应用能够提高供电可靠性，为此，以上处理方式成为了电力系统不断供电

的重要手段，值得深入探讨分析。

1线路备自投原理概述

1.1备自投装置启动条件

当备自投装置满足条件一、二超过延时 Tq，且满足条件三的启动条件时，

备自投装置启动：

（一）母联运行情况下，两段母线均满足三相电压＜Uwy；母联检修情况下，任一运行母线满足三相电压＜Uwy。

（二）任一主供单元跳闸（跳闸判据详见1.2）；

（三）满足 KRU 动作判据。（当“启用 KRU 动作判据”定值整定为 0 时，装置按常规逻辑动作，即只需动作条件满足，装置即可动作自投。）

备自投的就地功能启动后，立即动作出口。

1.2备自投元件跳闸判定条件

装置的就地备自投功能或远方备自投功能充电完成（充电要求详见 1.3）后，应进行运行元件的跳闸判别。

当运行元件满足以下两个条件时，判定该元件跳闸：

（一）运行元件三相电流均< Iwl 定值；

（二）运行元件的实际电压

1.3备自投装置充电要求

备自投功能只有在备自投装置充电完成后，才能进行跳闸判别，从而进入下

一步动作。而备自投装置充电，必须先满足以下几个条件：

（一）“备自投功能压板”在投入状态；

（二）母联开关在合位或母联检修压板投入；

（三）当母联检修压板投入时任一段非检修母线任一相电压＞Uyy（有压定值），或母联检修压板退出时两段母线均满足任一相电压＞Uyy（有压定值）；

（四）参与备投的单元，与其中一行事前方式状态完全对应，且该方式整定

的备投元件需同时满足以下条件：

1 开关位置为分位；

2 对应检修压板在退出状态；

3 对应的元件实际电压＞Uyy（有压定值）。

2备自投异常概况及原因分析

2.1异常概况

2021年9月15日晚19点50分，110kV某变电站110kV备自投装置异常。

该站110kV备自投的正常运行方式为：110kV马河线主供，110kV南田线备供。

为防止因备自投异常导致线路无法备投，调度已自行合上110kV南田线开关。运

行人员现场检查，情况如下：

监控后台：“线路侧带电运行（TYD）”光字牌灭，Uab=110.788kV，

Ubc=110.917kV，Uca=110.659kV，Ua=63.971kV，Ub=64.099kV，Uc=64.035kV，

Ux为0。即110kV南田线三相相电压正常，三相线电压正常，线路TYD无法正常

采集线路电压。

保护装置：开关合位，TV/TA断线灯亮，Ua=57.93V，Ub=58.21V，Uc=57.92V，Ux=0，与后台读数匹配。备自投开入显示跳位TWJ=0，合位HWJ=1，合后HHJ=1，

与开关实际位置情况符合，保护装置也未报控制回路断线信号，可判断控制回路

正常。

备自投装置：该套保护装置型号为南瑞稳定SCS-500J。人员到站检查时，

110kV备自投装置已放电，失去备投功能。装置异常灯亮，PT断线灯亮。110kV

备自投装置正常运行方式为：110kV马河线主供，110kV南田线备供。因此当

110kV南田线线路TYD无法正常采集电压时，线路抽取电压Ux=0，备自投装置判

定为备用电源无压，不满足备自投装置充电要求，故装置延迟10S后放电，并失

去备自投功能。

高压场地设备：一次设备无异常，线路TYD无断线，无烧焦。端子箱内二次

设备无异常，TYD空开在合上位置，无烧焦，无断线。初步判断端子箱内TYD二

次保险烧坏。

2.2备自投异常原因查找

使用万用表交流电压档测量端子箱内TYD二次保险上端对地电压，万用表读

数为零，说明TYD本体至线路端子箱内TYD二次保险上端连接异常。再用万用表

电阻档测量端子箱内TYD二次保险，读数为1Ω，即二次保险阻值正常，没有熔断。

再用万用表交流电压档测量TYD本体端子箱内端子排的二次电压，万用表读

数为57.7V，读数正常。由此可得，110kV南田线线路TYD本体正常，TYD本体端

子箱到线路开关端子箱这段电缆连接异常。

2.3结合现场情况分析

检查现场时，一处新建避雷器土建基础引起我们的注意。该水泥基础原用于110kV南田线间隔新增线路避雷器使用，介于线路TYD本体及线路端子箱之间，

且正好压在二次电缆敷设管上方。

后经查证，9月7日早上8点40分，工程队持工作票申请开工。随即8点

46分，监控后台第一次出现TYD异常信号，然后马上复归。以此推测，线路避雷

器土建施工时，可能因工人施工不当，损伤二次电缆敷设管，造成TYD异常信号。几天后二次电缆彻底断线，导致TYD采集线路电压无法上传至110kV备自投装置，备自投装置采集南田线线路电压读数Ux=0kV，备自投装置放电，进而导致备自投

异常。

2.4处理结果

运行人员马上向调度申请，退出110kV备自投装置，并将110kV南田线线路

由运行转检修。随即安排人员重新敷设二次电缆，重新接通后，装置恢复正常，

线路恢复送电。

3暴露问题及整改建议

3.1暴露问题

（一）、运行人员对现场设备不熟悉，特别是旧站，不清楚二次电缆敷设情况，许可工作时也没有对施工人员交底清楚，从而导致施工人员误伤二次电缆。

（二）、运行人员对站内工作缺乏现场监督，没有第一时间发现现场施工误

伤电缆。且后续设备巡视不到位，在巡视过程中没有发现第一次备自投装置异常

信号并及时发现电缆受损。

3.2整改建议