110kV备自投与线路重合闸配合异常事件分析

110kV备自投与线路重合闸配合异常事

件分析

【摘要】110kV变电运行属于电力运输期间相当重要的环节，在整个运输过程中线路重合闸配合异常属于相当重要的操作行为，在设备检修、故障处理等环节中均有着不可替代的作用。因为备自投装置的逻辑原理与二次设计不满足现场要求，在具体应用中经常出现不正确的动作事故。本文基于线路备自投动作引发的重合闸误动现象，结合报文与保护动作信号，分析保护装置与备自投装置逻辑与案例、二次回路接线，并提出具体的改进建议，希望能够为相关工作者提供帮助。

【关键词】110kV线路；备自投；重合闸；配合异常

引言

伴随着电网的持续发展，电网网架结构不断完善，其中110kV内桥接线的变电站在我国已经相当普及，同时也纳入到了国网公司的110kV变电站的典型设计当中。为了进一步提高电网建设与运行的经济、安全、稳定以及供电可靠性，110kV终端的变电站应用内桥接线时普遍会装设备用电源自动投入装置，此时普遍会采用两条进线互为备用的暗自投方式。备自投装置在一定程度上可以说是电力系统电源连接的保障根本，但是备自投装置和线路重合闸之间经常无法达到理想配合，所以解决装置和线路重合闸配合问题显得非常重要。

1、备自投装置在应用期间的基础特征

备自投装置全称为机线路备自投保护装置，其属于一种保护性装置，其核心部分在于应用高性能单片机，其主要涉及到CPU模块、继电器模块、交流电源模块、人机对话模块等构成，其带有较强抗干扰、稳定可靠以及使用方便等优势，其可以通过液晶数显屏、备自投面板上所带有的案件简化整个操作过程，同时也可以借助通信接口实现远程性控制[1]。备自投装置在保障供电持续性与连续性的

情况下，可以有效降低供电中断的风险，可以为人们生活和生产提供可靠便利，

在备自投装置在大多数电力系统投入应用方面，特别是在电压未超过220kV电力

系统当中有着相当重要的应用[2]-[3]。但是，在具体应用过程中备自投装置对于运

行条件也有一定的要求，例如：1、备用电源自投装置并不能够在任何时间介入

电源并进行工作，如果单纯应用装置发挥作用，则需要在变电站的主要供电电源

或断路器确定为断开之后，备自投装置才能够发挥相应的作用，并提前做好备用

电源的投入使用。在这一过程中想要更好的保障备自投装置和保护装置的有效配合，确保其能够满足系统应用需求；2、备自投装置需要针对变电站供电电源与

设备电压变化进行分析，做到精确性的感应并积极配合。在变电站发生母线保护、主变非电量保护等保护动作或其他原因促使变电站电压消失的情况下，备自投装

置应当立刻感应并做出相应的闭锁反应，从而促使其能够应用备用电源投入到设

定位置并使用[4]；3、因为备自投装置的充电条件与充电时间方面有一定的限制，

所以装置在应用中应当保障只能够做出一次反应动作。

2、110kV备自投与线路重合闸配合异常事件

本文以某地区110kV变电站丙站110kV备用电源自投装置引发重合闸误动事

件为例，该进线运行方式见图1，110kVⅠ回线路151断路器间隔在运行状态，

110kVⅡ回线路152断路器间隔在热备用状态。

图1 110kV变电站丙站进线运行方式

在110kV变电站丙站110kV进线备自投装置上查看报文显示”进线1备自投

装置动作”，同时备自投装置动作合上备用充电线110kVⅡ回线152断路器，故

障线路110kVⅠ回线151断路器重合闸动作，两回线路断路器全部都在合闸位置，造成主备电源同时在进行供电，违反了继电保护装置运行整定规程的规定。运行

人员在调用保护报文后，发现备自投动作之后首先确定了151断路器跳闸，通过

80ms后将备用充电线路152断路器合闸成功，此时151断路器分闸后于830ms重

合闸动作，151断路器重合成功，此时两个断路器均处于合闸状态，导致两条进

线合环的形成，导致反向充电。因为110kVⅠ回线对侧变电站110kV母线存在故

障点，母线保护动作跳开出线断路器，所以并没发生故障点设备再次损坏的风险。如果故障点在110kVⅠ回线线路某处，其会导致110kVⅡ回线对侧变电站保护动作，110kVⅡ回线线路失压会导致110kV变电站丙站全站失压，其后果是相当严

重的。

对于该事故发生后进行回顾分析，通过检查发现开关跳闸硬压板在停用状态，开关重合闸硬压板处于投入状态，开关重合闸在投入状态时，重合闸时间为0.8秒，重合闸与重合闸不检投入。根据继电保护与安全自动装置技术规定的相关要求，受电侧的保护应当推出。在查看记录后发现，系统在建设投入运行时，调度

指令停用110kVⅠ回线151断路器保护，当时运行人员将151断路器出口跳闸硬

压板退出，从而导致退出110kVⅠ回线151断路器保护的作用。因为平常运行人

员认为投入与退出线路保护出口压板并不一定包含投入与停用重合闸，再加上调

度没有独立下令停用110kV开关重合闸压板，运行人员无法及时停用重合闸硬压

板[5]。基于对报文的分析，故障发生时110kVⅠ回线对侧变电站出线开关跳闸，

线路失压备自投动作，跳开151断路器后在备自投装置显示151断路器分位时，

合上152断路器。依据保护层面上来看，哪怕是重合闸硬压板在合位，备自投动

作之后二次回路上也会呈现出脉冲闭锁的重合闸动作信号，从而导致重合闸动作

误动作事件。在图纸与现场检查后发现，二次接线方面备自投装置跳151断路器

二次线路到RCS-941保护装置的保护跳闸回路上，在备自投装置动作后正电将通

过B16端子、TYJ1或TYJ2常闭触点、TBJ线圈、B17端子、T0线圈以及负电形

成回路，致使151断路器跳闸，断路器跳闸后TWJ动合触点并闭合，此时保护装

置采到跳位TWJ动合触点和合后位置继电器的合后触点构成不对应启动二次回路，所以断路器分闸后于830ms重合闸动作。通过分析认为故障原因主要在于三个方面，分别是开关重合闸软硬压板均处于投入状态；备自投动作之后启动开关跳闸