0 引言
隨著電網(wǎng)的發(fā)展和用電戶對供電可靠性、連續(xù)性和安全運行等要求的提高，備用
電源自投裝置（以下簡稱備自投）的應(yīng)用已很普遍，其中進線備自投已成為保證
110kV及以下變電所供電可靠的主要手段之一，確保備自投在該動作時正確動作，在該閉鎖時正確閉鎖，提高裝置動作正確性一直被大家所關(guān)注。某地區(qū)
110kV祁冬變曾發(fā)生一起在主電源未失電情況下110kV線路備自投誤動作。就是因為裝置二次電壓熔絲接觸不良、負(fù)荷電流偏小于臨界值即有流定值時瞬時裝置進入備自投動作狀態(tài)，給電網(wǎng)正常運行、調(diào)度管理和地區(qū)并網(wǎng)小電廠帶來嚴(yán)重威脅。1 備自投誤動作過程
2006—
07—13 因祁冬變#2主變702C相流變漏油停電消缺處理， #2主變將由35kV水冬線轉(zhuǎn)供，調(diào)度發(fā)令合環(huán)調(diào)電操作，環(huán)路簡圖見圖一，7時28分，合上220kV水濱變水冬327開關(guān)（合環(huán)），合環(huán)運行4分鐘后，即7時32分8.94秒祁冬變110kV線路備自投閉鎖，7時32分9.02秒主電源祁水712開關(guān)跳閘，跳主電源的同時，聯(lián)切與地區(qū)電廠聯(lián)絡(luò)的聯(lián)絡(luò)線之一祁電389線，該聯(lián)絡(luò)線當(dāng)時運行方式為空充線路，另一聯(lián)絡(luò)線冬電386線因開關(guān)跳閘線圈燒毀拒跳，未能實現(xiàn)聯(lián)切，也因此避免了地區(qū)電廠與系統(tǒng)解列事故發(fā)生，電廠出力12MW，跳閘前備自投動作燈未亮，缺少備自投動作信息，7時32分9.88秒備用電源祁長716開關(guān)合閘。7時32分10.88秒備自投放電。查歷史電流、電壓曲線，動作前即
7時30分水祁線電流為69.082A/0.57A，CT變比600/5，110kV正母線電壓為115.5kV。
圖1 環(huán)路簡圖2 動作的備自投原理簡要說明
該備自投型號為
WJBK-2C-53B，為雙向線路式，祁水線、祁長線互為備用電源，備自投動作后，5.5S跳開失壓回路的進線開關(guān)，同時聯(lián)切35kV祁電、冬電線，0.5S后合上另一進線開關(guān)。軟件版本已升級為V7.0，強化了投入功能，將“放電”與“閉鎖”嚴(yán)格區(qū)分開。動作邏輯有三部分：充放電條件、起動（允許）條件（與）和閉鎖條件（或）。充放電條件有開關(guān)的狀態(tài)、控制字狀態(tài)，充電時間定值5S。起動條件有線路無壓、母線無壓，本裝置為母線無壓，定值為25V，因主備電源進線均無線路電壓互感器（以下簡稱PT），并且110kV母線接線方式為單（正）母線帶旁母，電壓取自110kV正母線，PT為三相式，裝置采集UAB和UBC，有壓定值70V，無壓定值25V。閉鎖條件有工作線路有流、過流閉鎖、控制字退出等。本裝置閉鎖條件有工作線路有流，過流閉鎖，有壓閉鎖，有流定值36A/0.3A（600/5）。當(dāng)裝置處于閉鎖備自投條件時，說明該裝置起動條件已滿足，只不過閉鎖條件解除均未滿足。一旦其中滿足一個或幾個閉鎖條件解除，裝置已滿足“充電”而直接進行備投動作。該備自投裝置實現(xiàn)動作的簡單邏輯框圖見圖2。
圖2 簡單邏輯框圖
3 備自投誤動作原因剖析
3.1 從整個過程來分析，該備自投確是發(fā)生了動作，跳主
電源開關(guān)
1DL，聯(lián)切聯(lián)絡(luò)線，合備用電源開關(guān)2DL。這個過程合乎備自投動作邏輯，裝置無故障，上級主電源未失電，而且合環(huán)后的環(huán)路運行過程中，潮流分布正常，運行時負(fù)荷電流相近，也不是合環(huán)操作瞬間，主電源未失電有流，110kV正母線一次電壓始終未失電，備自投動作屬不正常，定性為備自投誤動作。
3.2 我們查詢了后臺
SOE信息表， 7時32分8.94秒備自投發(fā)閉鎖信號，說明裝置處在檢測主電源無壓狀態(tài)，即110kV正母線無壓，滿足起動條件。此時因有條件閉鎖而未能實現(xiàn)備自投，該閉鎖條件應(yīng)屬主電源有流。根據(jù)祁冬變實際運行狀況分析，一些負(fù)荷較重的線路已逐漸移至其余變電所供，祁冬變負(fù)荷較輕，地區(qū)電廠并網(wǎng)負(fù)荷12MW，尤其在低谷時段，祁冬變的網(wǎng)供負(fù)荷即祁水712線負(fù)荷很低僅為8MW，CT變比很大為600/5，折算后的二次側(cè)電流僅為0.65A，電流值很小。從歷史曲線上看到的電流為
0.57A，這是7：30采樣到的數(shù)據(jù)，備自投動作是7：32，若此時電流波動處于臨界狀態(tài)，當(dāng)負(fù)荷電流再稍下降，加上裝置采集電流誤差，滿足了無流條件，至無流定值
0.3A以下，閉鎖條件解除，裝置就進入備自投，備自投就會動作。
3.3 在該過程中出現(xiàn)了較強的電磁干擾，計算機在處理干擾過程中，丟了備自投動作
信息，動作燈未亮，干擾裝置采集數(shù)據(jù)的正確性。受強電磁干擾引起備自投動作的可能性也存在，由于電磁干擾的不確定性，這種可能性在試驗中無法得到驗證。
3.4 主
電源沒有失電（一二次均未失電），即系統(tǒng)無故障，備自投動作時，水濱變、祁冬變保護無任何異常動作信號，電壓、電流顯示正常，在方式恢復(fù)后，水祁線等設(shè)備運行也正常，因此，可排除由于系統(tǒng)故障引起備自投動作的可能。那怎么會出現(xiàn)無壓滿足起動條件呢？我們查詢該裝置工作原理接線圖，該裝置采集兩段母線電壓和兩個進線電壓，因?qū)嶋H一次接線為
110kV單母線，兩段母線電壓合并為正母線電壓，母線電壓雖然為三相電壓，但實際只采集UAB和UBC。我們分析出當(dāng)時裝置端子排上任意兩相熔絲端子出現(xiàn)接觸不良，電壓懸浮，A相和C相電壓均失去正確參考點，則UAB和UBC均為0，這時，再加上因采集到的負(fù)荷電流稍低于臨界狀態(tài)值，一觸即發(fā)，就滿足了備自投動作的條件，從而備自投動作。在事后試驗中，失去二相電壓裝置發(fā)出閉鎖信號。為此可確定因
PT二次熔絲二相接觸不良導(dǎo)致這次備自投誤動的原因之一。 3.5 設(shè)置閉鎖條件主要考慮
PT斷線、手分、遙分以及正母線、主變故障等確保備自投不誤動作。由于因外部開入量閉鎖的設(shè)置，備自投在手分、遙分、開關(guān)偷跳都不會動作，故誤動開關(guān)的可能不存在。由于操作中未涉及到熔絲、空氣開關(guān)等操作，即使電壓失電，但由于有電流閉鎖，備自投也不會動作，因此，誤操作電壓二次回路致使失壓的可能性也可排除。
4 防范措施和幾點建議
4.1 將電壓熔絲更換為空氣開關(guān)，確保裝置二次電壓回路接觸可靠。交列入反措，將其余變電所備自投二次電壓熔絲一并更換。
4.2 將冬電
386開關(guān)、祁電389開關(guān)的常閉輔助接點接入110kV線路備自投合祁長716開關(guān)回路，優(yōu)點：防止因上級失電或非環(huán)路中該備自投誤動作，因冬電386開關(guān)、祁電389開關(guān)拒分未能實現(xiàn)聯(lián)切，當(dāng)合上備用電源祁長716開關(guān)時將會造成電廠非同期并列，保護了電廠發(fā)電機受非同期并列時的合閘沖擊。缺點是因祁長716開關(guān)未能正常合閘，造成祁冬變失電，減弱了備自投提高用電可靠性的作用。 4.3 建議廠方將裝置采集線電壓數(shù)據(jù)應(yīng)齊全，包括UAB、UBC、UAC，并采用邏輯“與”關(guān)系，保證在真正失壓時起動備自投，保證無壓起動條件滿足的可信度、可靠度。
4.4 建議廠方和上級調(diào)度繼保整定部門：不斷增強裝置的靈敏度、精確度，增強采集有流數(shù)據(jù)的精確度，盡可能降低誤差，提高抗強電磁干擾性能，合理設(shè)置閉鎖定值，將有流閉鎖定值適當(dāng)降低，由0.3A減小到0.2A甚至更低，增強閉鎖功能，確保真正實現(xiàn)未失電有流閉鎖。缺點是如上級失電，有流閉鎖應(yīng)解除，因裝置采集時出現(xiàn)正誤差，電流值仍可能大于0.2A，出現(xiàn)裝置拒動，無法起到電網(wǎng)第一道防線的作用，造成大面積停電事故。
4.5 確保時間正確，固定周期對時，針對變電所現(xiàn)場后臺機的
SOE信息顯示，動作過程信息顯示時間等與調(diào)度臺工作站信息顯示間的差異和不一致性等，應(yīng)采取將對時列入常規(guī)工作，對告警事故信息應(yīng)盡可能的與后臺機一致，盡可能的一一顯示，減少或避免隨機丟信息。 4.6 建議生技部將主備
電源線路
CT變比通過改一二次線圈檔位接線，調(diào)整為300/5，提高二次側(cè)電流，避免電流過小閉鎖條件解除。 4.7 合理調(diào)整運行方式，盡量減少避免
35kV聯(lián)絡(luò)線與35kV電源并供祁冬變的小方式出現(xiàn)，合環(huán)中潮流重新分布較小，閉鎖條件解除。 
