备自投动作不成功引发电网故障原因分析

　　一、课题背景及目的

　　电力系统的安全稳定运行直接关系到国民经济的发展和人民群众的生活，随着经济建设的发展，电力系统向着高电压、现代化大电网发展，系统运行方式的变化越来越频繁，对电力系统的运行提出了更高的要求，如何保证电力系统的安全稳定运行，减少停电时间，提高供电可靠性、提高电网设备运行维护水平，给经济建设和人民生活提供连续不间断的、高质量的电能，是摆在电力工作者面前的重大课题。

　　我县电网结构主要是以110kV变电站为主网架，所有110kV变电站实现无人值守。四个110kV变电站单线路串联在一起，由110kV莲西线与大系统联络，110kV南庙线134开关正常处于备用状态。连城电网110kV系统主接线：

　　如110kV莲西线、110kV文西线、110kV文口线、110kV朋庙线、任一线路或110kV母线故障，均可能造成全县电网大面积停电故障，后果十分严重。为了防止出现大面积停电故障，在庙前110kV变电站(以下简称庙前变)南庙线134开关安装备自投装置。自装置投运以来，已取得良好的效果。根据连城电网历史运行记录，2009年2月12日，110kV庙文线(现朋庙线)因火烧山引起线路开关两侧开关跳闸，庙前变110kV进线备自投首次正确动作，没有造成庙前变全站失压; 2009年7月1日，庙前变110kV庙文线(现朋庙线)133开关零序I段、接地距离I段动作跳闸，庙前变110kV进线备自投正确动作，没有造成庙前变全站失压。而在2011年5月11日，出现110kV朋庙线跳闸，而庙前变110kV进线备自投未能正确动作，造成全站失压电网故障。本文将对本次庙前变电站134开关备自投装置未能正确可靠动作，引起庙前110kV变电站全站失压电网故障的原因展开分析，并能采取一些防范措施加以改进，防止再次出现类似的故障，是本文的目的所在。

　　二、庙前变备自投装置简介

　　1、备自投装置说明

　　庙前变110kV进线开关备自投，采用国电南京自动化股份有限公司生产的，型号为PSP642数字式备用电源自投装置。正常运行时，备用线路110kV南庙线134开关在热备用，当运行线路电源因故障或其他原因断开后，将备用电源开关自动投入。

　　2、PSP 642备自投保护自投方式

　　庙前变两路110kV进线(南庙线134和朋庙线133)开关，采用互为备投的运行方式， 备投方式一设置为：110kV朋庙线133运行，南庙线134备投。备投方式二设置为：110kV南庙线134运行，朋庙线133备投。

　　1备投方式一

　　110kV朋庙线133运行，110kV南庙线134热备用。当朋庙线133开关因故障或其它原因被断开后，备自投装置检测到110kV母线无压且朋庙线无电流，南庙线134线路有压，延时6秒跳开朋庙线133开关，同时联切跳开110kV池庙线135开关、35kV庙岩线307开关、10kV东风线903开关、10kV新泉线905开关、10kV丰图线911开关，延时1秒后合上南庙线134开关。

　　为保证备投装置只动作一次，装置的充电条件为：

　　110kV母线三相均有压，南庙线134线路有压;

　　朋庙线133开关在合位，南庙线134开关在分位;

　　满足上面两个条件后，经10秒后装置充电完成。

　　装置的放电条件为：

　　当南庙线134线路无压延时60秒放电;

　　南庙线134在合位。

　　手跳朋庙线133开关。

　　其它外部闭锁信号。

　　2备投方式二

　　110kV南庙线134运行，110kV朋庙线133备用。

　　本方式备投装置的充、放电及动作过程参照备投方式一。

　　三、自动装置及保护动作情况分析

　　1、故障前运行方式

　　朋口变110kV朋庙线152开关运行，庙前变110kV朋庙线133开关运行，110kV南庙线134开关热备用，110kV母分130开关运行，#1和#2主变并列运行，根据负荷及潮流图所示，庙前变对外(朋庙线)功率交换在1.6MW，根据当时的负荷初略估算，庙前变主变高压侧31 MW、35kV庙岩线(小水电)5.6MW、10kV东风线和新泉线及丰图线(小水电)估算5 MW左右，全站负荷在40MW;用户35kV宏达线303线路负荷11MW。

　　2保护动作情况分析

　　1朋口变110kV朋庙线152线路保护

　　朋口变110kV朋庙线152线路保护接地距离I段出口跳闸，由于线路两侧同时跳闸，线路无压，经1.5S延时重合闸检无压动作成功。

　　2庙前变110kV朋庙线133线路保护

　　庙前变110kV朋庙线133线路保护接地距离I段和零序过流I段出口跳闸，由于全部功率接近平衡，庙前变孤网运行，电网维持暂态运行，110kV母线有压，所以110kV朋庙线133线路重合闸检同期动作不成功。

　　3、分析结论

　　1从上面分析可以判断出，庙前变孤网运行期间，部分小水电相继解列，造成庙前变发供更不平衡，从而造成110kV庙前变母线电压逐步下降。

　　2备自投装置开入信号由朋庙线133开关TWJ引接入，线路保护动作时，TWJ跳位继电器接点接触不好，导致备自投接收不到开入信号、从而造成备自投装置出口不动作去合110kV南庙线134开关，最终导致110kV进线备自投不成功。

　　四、故障防范措施

　　1、技术措施

　　1结合庙前变单线单供运行方式，变电站申请安排对庙前变110kV进线备自投装置进行补充检验，完成检验周期，并检验备自投装置是否正常。

　　2庙前变110kV备自投装置开入1(朋庙线133开关TWJ接点)和开关2(南庙线134开关TWJ接点)，在线路保护屏采取双接点并接开入备自投的措施。

　　3结合110kV朋庙线133线路保护年检或退出运行时机，变电部申请安排对该套保护进行补充检验，完善检验周期，并验证TWJ开出接点是否正常，并及时更换出口插件。

　　4调度所认真检查调控中心主站IES600自动化系统的安全性和稳定性，检查主站系统前置机和通道的安全性和稳定性，检查前置机和通道的冗余度，请厂家技术人员协助调查。

　　2、防范措施

　　1加强运维人员进行相关保护知识及系统概念培训， 组织运维员学习定值单内容，掌握压板功能含义，加强变电站压板投退管理，加强保护定值单定值的现场核对。

　　2组织运维人员学习规范的调度术语，加强运维人员的准军事化制度的执行，强化运维人员工作的严肃性、纪律性。

　　3组织运维人员认真学习运行规程，加强故障处理能力，规范故障处理的步骤，特别是故障记录和信号核对必须认真、全面梳理清楚，及时上报;做到故障处理能冷静、及时有序地进行。

　　4加强运维管理人员对运行人员工作监督和指导工作的开展，定期检查运维人员的工作开展情况，对存在规范之处及时整改，必要时进行考核。

　　5加强检修维护人员对规程的宣贯学习和执行，严格按《继电保护及安全自动装置检验周期和检验项目规定》对保护装置进行检定，严格执行保护定部检制度、直流系统的维护与检修制度，以及其它一次、二次设备的检验规定，防止变电一次、二次设备检验缺项、漏项。

　　6强化变电部的管理职责，根据输变电状态检修导则，做好变电一次、二次设备的年检计划，防止设备超检修周期运行。

　　五、合理化建议

　　合理做好连城电网十二五规划，加快建设110kV莲朋线，建设新泉110kV变电站，连城电网110kV变电站实现环形电网供电结构。加强电网反事故演练。定期对继电设备进行检修试验，及时发现问题。使用厂家比较可靠的继电保护设备启动备自投装置能可靠动作。

　　参考文献

　　1、唐建辉 黄红荔合编 电力系统自动装置 中国电力出版社，2010.8

　　2、李丽娇 齐云秋合编 电力系统继电保护 中国电力出版社，2010.1

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文章名称： 备自投动作不成功引发电网故障原因分析

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