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電網(wǎng)中備用電源自投裝置的安全應用

文檔作者：王莉張予鄂王娟楊光張建安司瑞芹文檔來源： 2．河南省電力公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月03日
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第38卷第20期
2010年10月16日
電力系統(tǒng)保護與控制
Power System Protection and Control
VO1．38 N0．20
0ct．16．20l0
電網(wǎng)中備用電源自投裝置的安全應用
王莉 ，張予鄂 ，王娟 ，楊光 ，張建安1，司瑞芹
(1．鄭9，li供電公司， 河南鄭州450006；2．河南省電力公司，河南鄭州450052)
摘要：簡單介紹了電網(wǎng)中常用的三種備用電源自投方式及動作邏輯，分析了常用備用電源自投裝置關鍵定值項的整定方法。
分別對變電站運行中的兩個備自投動作案例做了詳細的研究分析，并各自給出了相應的解決方案。案例i給出了備自投無流
電流的選取方法 案例2指出了規(guī)程沒有關于兩級備自投時間配合的缺陷，并提供了相應的計算方法，解決了兩級備自投時
間配合問題，提高了備自投動作的成功率。
關鍵詞：動作邏輯；備用電源自投裝置；定值配合； 整定計算； 兩級備自投
Safe application of auto--switch··on device of stand--by power supply
WANG Li ，ZHANG Yu．e ， WANG Juan ，YANG Guang ，ZHANG Jian—an ， SI Rui—qin
(1．Zhengzhou Power Supply Company，Zhengzhou 450006，China；
2．Electric Power ofHenan，Zhengzhou 450052，China)
Abstract： In this paper，it introduces three types of auto-switch-on method and action logics of stand-by power supply，analyzes the
value setting m~hod of the key fixed values of the auto-switch-on device of the stand—by power supply，analyzes two real cases on
auto．switch—on actions in substation separately and offers relevant solutions．In case 1，it shows the judgment method of current
existence ofauto-switch-on device ofthe stand-by power supply．In case 2，it points out the limitation oflack oftime assort between two
auto—switch·on actions on different voltage sides in the regulation，provides relevant calculation method and solves the problem
mentioned above and improves the successful rate of auto-switch-on action．
Key words：action logic； auto—switch—on device of stand—by power supply； setting values matching； setting calculation； two
grades auto--switch—-on
中圖分類號： TM744 文獻標識碼：A 文章編號： 1674．3415(2010)20—0225．03
0 引言
繼電保護專業(yè)人員對電網(wǎng)中備用電源自投裝置
(以下簡稱BZT)的分類、二次回路接線和其動作
原理并不陌生，但對于保證其正確動作的計算方法
和配合關系，不是專業(yè)的計算人員可能就不是很熟
悉。雖然整定計算規(guī)程有所規(guī)定，但其已遠遠不能
滿足實際需求，造成實際工作中的BZT的不正確動
作，現(xiàn)舉例說明電網(wǎng)中常用備用電源自投裝置的動
作邏輯和整定計算方法。
1 常用備用電源自投方式及動作邏輯
目前電網(wǎng)中常用的備用電源自投方式有分段自
投、主變自投和進線自投三種，它們的動作邏輯分
述如下。
1)分段或橋開關自投動作邏輯
如圖1所示， I段母線失電，跳開IDL；在
II段母線有壓的情況下，合3DL；II段母線失電，
2DL在合位時跳開2DL，在I段母線有壓的情況
下，合3DL；為防止母線PT失壓時各自投誤動，
取線路電流作為母線失壓的閉鎖判據(jù)。
圖1分段自投示意圖
Fig．1 Division auto-switch—in device diagram
． ． 226．． 電力系統(tǒng)保護與控制
2)主變自投動作邏輯
主變自投示意圖見圖2。母線失電，相應主
變斷路器處于合位，在備用變壓器高壓側有壓情
況下跳開工作變壓器斷路器，合備用變壓器斷路
器：當工作變壓器偷跳，合備用變壓器斷路器。
為防止母線PT失壓時備自投誤動，取主變電流作
為母線PT失壓的閉鎖判據(jù)。
圖2主變自投示意圖
Fig．2 Transformer auto-switch-on device diagram
3)進線自投動作邏輯
進線自投示意圖見圖3。
圖3進線自投示意圖
Fig．3 Incoming-line auto-switch—on device diagram
工作線路失電，相應斷路器處于合位，在備
用線路有壓情況下跳開工作線路斷路器， 合備用
線路斷路器；當工作線路斷路器偷跳，合備用線
路斷路器。為防止母線失壓時BZT誤動，取線路
電流作為母線PT失壓的閉鎖判據(jù)。
2 常用備用電源自投裝置定值項
《3～110 kV 電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)
程》規(guī)定， 電壓鑒定元件的取值：低電壓元件應能
在所接母線失壓后可靠動作，而在電網(wǎng)故障切除后
可靠返回，一般整定為0．1540．3倍額定電壓，如母
線上接有并聯(lián)電容器，則低電壓定值應低于電容器
低電壓定值。有壓檢測元件應能在所接母線電壓正
常時可靠動作，一般整定為0．6～0．7倍額定電壓。
動作時間要求大于本級線路電源側后備保護動作時
間，延時跳開工作電源，需考慮重合閘時應加上重
合閘動作時間，同時，還應大于工作電源母線上運
行電容器的低壓保護動作時間。綜合常用備用電源
白投方式及動作邏輯，備用電源自投裝置的關鍵定
值項有如下幾項：
1)失壓定值。一般取30V (相問電壓)。
2)有壓定值。一般取70 V(相間電壓)，對于
變壓器備自投裝置，有壓定值取PT額定電壓的
0．6～0．7倍。
3)無流定值。進線無電流定值，用于母線失壓
判別(區(qū)別于PT斷線)。
4)跳閘時間。斷路器跳閘延時，一般大于本級
線路保護的靈敏段動作時間與重合閘動作時間之
和。
5)合閘時間。一般取1 S。對于主變備自投裝
置，根據(jù)運行操作習慣，先合高壓側，后合低壓側。
高、低壓側合閘時間分別取0．5～1 S。
3 案例1
某變電站10 kV分段自投動作情況，接線如圖
4所示，該變電站因負荷轉移，致使I主變運行負
荷很輕(10 kV負荷電流一次值為320 A)，此時恰
逢10 kV I母PT1小開關斷開，二次電壓失去，造
成10 kV分段自投動作，跳IDL，合3DL。雖未損
失負荷，但對站內(nèi)造成一定沖擊。
圖4案例1接線示意圖
Fig．4 Connecting diagram of case 1
王莉，等 電網(wǎng)中備用電源白投裝置的安全應用 一227一
分析： 因10 kV I母PT小開關斷開，BZT滿
足失壓定值，而在輕負荷情況下，無流定值過大(一
次值為300 A，二次值為0．5 A)，造成10 kV分段
自投誤認為I主變無電流，不能正確閉鎖PT斷線
導致的母線失壓情況下的BZT起動，導致該變電站
10 kV分段BZT動作。
解決方案：相關整定規(guī)程中對于BZT無流閉鎖
定值無說明，僅憑經(jīng)驗取值。根據(jù)實際運行經(jīng)驗，
該定值不能整定過大，需考慮輕負荷時負荷電流本
身就很小，若該定值過大，會造成裝置誤判無流，
在PT斷線時使備自投誤動作。該定值也不能整定
過小，因裝置受自身精度和零漂限制，若該定值過
小，可能在開關斷開時誤判有流，從而造成一段母
線失壓時閉鎖BZT。以南自PSP 642型號裝置為
例，該項定值的取值范圍為0．2～100 A，經(jīng)咨詢廠
家技術人員，建議最好不取最小值。綜合考慮，BZT
無流定值可取0．3 A (二次值)。
4 案例2
圖5為某110 kV變電站BZT配置圖，該站配
有110 kV橋自投和10 kV分段自投。當線路2發(fā)生
永久性故障時，該線路兩側開關跳開，1l0 kV橋自
投成功動作，跳2DL，然后合3DL。在110kVlI母
l母 6DL II母
圖5兩級BZT示意圖
Fig．5 Two grades auto-switch—on device matching
diagram
失壓的同時，l0kVII母也失壓，10kV分段BZT檢
無壓啟動，跳5DL，合6DL，由I主變帶10 kV兩
段負荷，在負荷較重時，可能會導致I主變過負荷。
分析：該站BZT定值如下：1l0 kV橋自投跳
閘時間為4 S，合閘時間為1 S；10 kV分段自投跳閘
時間為5 S，合閘時間為1 S。兩級BZT時間并未進
行配合，造成各級自投獨立分別動作。雖然規(guī)程沒
有關于兩級自投時間配合的要求，但同時動作對運
行方式不利。
解決方案：針對該種情況，在整定備自投方案
時應注意上下級配合，具體方案如下：
設110 kV橋白投跳閘時間為 ，合閘時間為
， 10kV分段自投跳閘時間為 ，合閘時間為乃。
若線路2故障時，我們首先希望由線路對側保
線路全長有靈敏度的線路保護動作跳線路對側開
關，然后經(jīng)對側線路重合閘動作重合，恢復正常送
電，此時兩級自投均不應動作。若為永久性故障，
再由線路對側加速段保護切除故障，此時110 kVII
母和l0 kVII母同時失壓，滿足1l0 kV橋自投和l0
kV分段自投啟動條件，兩套自投裝置同時啟動，但
我們希望由110 kV 橋自投先出口， 由 時間跳
2DL， 時間合3DL，由線路l帶兩臺主變的負荷
恢復l0 kV母線送電。10 kV分段自投雖也一起啟
動，但不希望其在該種方式下動作。如何避免就
靠自投裝置的動作時間整定，將l0 kV分段自投
跳閘時間整定的大于110 kV橋自投跳閘 與合閘
時間 之和就能實現(xiàn)上述邏輯。
因此10 kVBZT跳閘時間為
／'3= +T2+△ f
其中：△f為裕度時間，考慮到實際開關動作時間
等因素，一般為1～2 S。
綜上分析得出1l0 kv橋自投和l0 kV分段自投
跳閘時間、合閘時間應分別整定為：
110kV橋自投跳閘時間 取4 S，合閘時間
取1 S；
10 kV分段自投跳閘時間 取6 S，合閘時間
乃取1 S。
該方案的優(yōu)點在于110 kV母線失壓時，由110
kV自投先動作，動作不成功時，低壓側BZT再動
作，這樣的自投動作順序和運行方式是最合理的，
而且還能提高BZT動作的成功率。
5 結論
BZT在電網(wǎng)穩(wěn)定運行中的地位不言而喻，而相
(下轉第231頁continuedonpage 231)
洪毅文 數(shù)字化保護無效數(shù)據(jù)閉鎖機制 ．231．
4 其他相關問題 5 結束語
防止無效數(shù)據(jù)引起保護裝置不正確動作或功能
降低，除了在保護裝置內(nèi)部設置相應機制閉鎖外，
還應有告警及錄波機制， 以便自動化系統(tǒng)監(jiān)測和事
后分析。告警及錄波機制可以結合以下幾方面綜合
考慮。
(1)保護裝置不宜立即告警。電子式互感器、
合并器技術尚未成熟，數(shù)據(jù)的采集和處理受環(huán)境因
素影響較大，出現(xiàn)少量無效數(shù)據(jù)在所難免。從目前
三鄉(xiāng)站的運行經(jīng)驗來看，宜設置防抖邏輯，當出現(xiàn)
無效數(shù)據(jù)時雖然必須立即閉鎖保護，但可適當延時
告警。
(2)故障錄波裝置應具備記錄無效數(shù)據(jù)的功
能。無效數(shù)據(jù)一旦導致保護不正確動作，或極大地
降低了保護性能，就必須查清原因，此時故障錄波
裝置應能觸發(fā)錄波記錄相關無效數(shù)據(jù)，便于分析和
查找原因。
(3)合并單元應能標識是互感器數(shù)據(jù)無效還是
合并單元所置的數(shù)據(jù)無效，為事后故障點的分析提
供依據(jù)。
(4)測控裝置宜立即告警。狀態(tài)檢修的推廣要
求我們及時掌握設備的健康狀況，在保護延時告警
的情況下，測控裝置宜立即告警，記錄下無效數(shù)據(jù)
產(chǎn)生的時間， 以便運行維護人員發(fā)現(xiàn)、統(tǒng)計、分析
設備的運行狀況，為下一步狀態(tài)檢修提供實際數(shù)據(jù)。
近幾年數(shù)字化變電站工程在全國各地紛紛開
建，有力地推動了變電站數(shù)字化技術的發(fā)展，隨著
投運設備的增加和運行時間的加長，越來越多的問
題暴露出來。常規(guī)二次回路被網(wǎng)絡化，設備間通信
的可靠性越來越高，繼電保護技術的重點逐漸轉移
到防誤動、防拒動措施上來，而不是新原理的研發(fā)。
其實，很多防誤措施都是無奈之舉，期望電子式互
感器、合并器生產(chǎn)廠家加快研發(fā)步伐，努力提高設
備質(zhì)量和技術等級，減輕供電企業(yè)運行維護的工作
量， 為數(shù)字化電網(wǎng)的發(fā)展打下堅實基礎。
參考文獻
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[4] IEC 60044．8儀用互感器【S】．2002．
收稿日期：2009-11-04； 修回日期：2009-12-29
作者簡介：
洪毅丈(1973一)，男，工程師，大學本科，主要從事變
電站二次設備技術管理工作。E-mail：zshongyiwen@163．corn
(上接第227頁continued from page 227)
關規(guī)程對于這方面的整定原則卻尚不完善，從而造
成一些BZT定值不能完全滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求。本文
針對BZT的原理及動作邏輯進行了闡述，結合實際
案例指出了目前整定工作中存在的缺陷，并提出了
相應的解決方案。本地區(qū)按照這些改進方案執(zhí)行多
年，BZT一直運行良好，正確動作率明顯提高，電
網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平也得到提高。
參考文獻
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XU Zheng-ya．Power Systems Automation Device[M]．
Bering：Water Conservancy and Electric Power Press，
2006．
收稿日期：2009-1 1-04：
作者簡介：
王莉(1967一)，女，
繼電保護研究及計算工作；
張予鄂(1 963-)，女，
繼電保護研究及計算工作；
修回日期：2009-12-10
高級工程師，長期從事電力系統(tǒng)
E-mail：wangli67 10@126．tom
高級工程師，長期從事電力系統(tǒng)
王娟(1 982一)，女，碩士研究生，工程師，從事電力
系統(tǒng)繼電保護整定計算工作。

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