110kV纵联备自投装置的应用及二次反措分析

黄海颖

（广东电网有限责任公司茂名供电局，广东茂名，525000）

110kV纵联备自投装置的应用及二次反措分析

黄海颖

（广东电网有限责任公司茂名供电局，广东茂名，525000）

备自投装置是为了提高电网的安全、可靠运行所采取的一种重要措施。本文阐述了目前广泛使用的110kV纵联备自投的基本原理，分析了110kV备自投装置断路器位置接点的引取问题及与保护装置二次回路的配合问题，探讨了110kV备自投应用中的危险点及防范措施。

备自投；断路器位置接点；跳合闸回路

0 引言

备用电源自动投入装置是当电力系统发生故障使变电站失去主供电源后，能迅速将备用电源自动投入工作的装置，是电力系统提高供电可靠性、保证供电连续性的一种有效手段，在110 kV 及以下电压等级的系统中广泛应用[1]。

1 备自投基本原理

110kV及以下电压等级的电网中，通常采用环网布置、开环运行的方式。当工作电源的供电对象是两个及以上串联的变电站时，常规的备自投装置只能对处于开环点的变电站实现备用电源自动投入，其他变电站则无法通过备自投装置恢复供电实现电网内多个变电站之间的电源互为备用[2-3]。为解决此类问题，在两个串供变电站中通过光纤通道联系在一起，光纤中传输对侧站的信息参与本站备自投逻辑判断，从而实现纵联备自投功能[4]。

目前，南瑞稳控的SCS-500J和南瑞继保的PCS-9654D-GD型110kV纵联备自投开始广泛应用于茂名地区电网的110kV变电站中，这两种型号的备自投装置都可以实现就地标准备自投以及远方备自投功能。

如下图1中所示（开关实心表示合位，空心表示分位，下同），220kV那务站110kV母线为双母线，110kV文楼站为单母分段，110kV平定站为单母带旁路。如果，两个站的110kV备自投装置都是110kV标准备自投，则当110kV那平线故障时，开关3DL和4DL断开，开环点的110kV平定站的标准备自投跟跳开关3DL和4DL，然后自动合上开关7DL，由110kV文平线恢复对110kV平定站的供电。但当110kV那文线故障时，开关1DL和2DL断开，110kV文楼站的标准备自投无法合上开关7DL，会导致110kV文楼站全站失压。

图1 110kV 变电站串供的连接示意图

110kV平定站、文楼站安装了南瑞继保的PCS-9654D-GD型号110kV纵联备自投装置，是茂名供电局首次装设使用的110kV纵联备自投装置。当110kV那文线故障时，开关1DL和2DL断开，110kV文楼站的纵联备自投跟跳开关1DL和2DL，然后110kV平定站的纵联备自投根据光纤中传输对侧站的信息合上开关7DL，由110kV文平线恢复对110kV文楼站的供电。

2 110kV备自投二次反措分析

2.1 断路器位置接点的引取

备自投装置动作前需要判别主供电源的开关跳开，以避免备供电源投入到故障线路上，可通过TWJ的常开接点判断断路器是否已经跳开[5]。

但开关的TWJ回路中串有开关未储能的接点，如弹簧未储能或操作压力低等，如图2所示。在线路故障跳闸后重合失败，此时需要备自投装置复电时，可能会出现机构储能未完成，导致TWJ回路不通，备自投装置无法及时接受开关分位信号而拒动。

图2 TWJ回路

备自投装置开关位置的接入应取开关机构箱的接点。这样才能在第一时间正确地反映开关的合、分位状态，而且不受其它因素的影响，从而保证备自投动作的正确性。

2.2 与保护装置二次回路的配合

2.2.1 跳闸回路的配合

备自投逻辑中当手动切除工作电源时，备自投应闭锁；而故障时保护动作跳开主供电源时，备自投应动作。为了区别开关究竟是手跳还是保护跳，备自投装置一般引入开关合后位KKJ。保护跳闸时KKJ=1，备自投逻辑程序继续；手跳时KKJ=0，备自投放电[6]。

备自投的跳闸回路可通过永跳、保护跳和手跳三种方式实现。

（1）保护跳方式

备自投接保护跳跳开主供线路后，保护装置会误认为开关偷跳而启动重合闸，导致无法隔离故障的主供线路，使备自投装置无法正常工作。因此，为使其能正确动作，跳线路的同时要取该出口继电器的备用接点开入至该线路保护装置的闭锁重合闸输入，使装置重合闸放电，防止保护的偷跳启动重合闸。

（2）手跳方式

手动跳闸、遥控跳闸的操作回路已经闭锁重合闸了，因而不需要再考虑备自投跳闸闭锁重合闸的问题。对于许多备自投装置，手跳时KKJ=0，备自投放电，备自投“手跳闭锁备自投 ”条件满足将会误闭锁备自投，因此备自投跳闸回路一般不能接手跳接点。

110kV高州站新装设的南瑞稳控SCS-500J型110kV纵联备自投的跳闸回路设计接入手跳接点，且经过单机调试和备自投传动试验证明是可行的。对于SCS-500J型110kV纵联备自投，其装置放电原则有“装置启动后，KKJ合后位置信号由1至0不应放电”，因此接手跳回路备自投跳闸时，装置已启动，即使KKJ=0也不会使SCS-500J装置放电，因此对于该备自投装置接手跳是可行的。

（3）永跳方式

备自投的跳闸回路接永跳TJR时，永跳不启动重合闸，不需要考虑备自投跳闸闭锁重合闸，且永跳时不复归KKJ继电器，KKJ=1，备自投逻辑程序继续。

2.2.2 合闸回路的配合

110kV备自投的合闸回路虽然可以采用手合或不经手合两种方式来实现，但为了备自投能够正常工作，备自投合闸出口必须接手合回路。如下图3所示，110kV备自投接在 110 kV 线路的手合或遥合回路，接通KKJ继电器，在备自投动作合开关后，KKJ =1，为下一次备自投充电做好准备。如果接保护合闸回路，则备自投动作合闸的整个过程中不会启动KKJ继电器，相应的合后位置不会变化，仍保持分后位置。这样备投装置就不能正常充电。也就是说备自投正确动作一次后就不能正常充电。

图3 备自投合闸接手合接点

3 结论

110kV备自投在很多变电站里都得到了充分的应用，而110kV标准备自投和110kV纵联备自投目前目前实际应用效果及推广前景良好。本文对110kV备自投应用中的危险点及其防范措施进行了分析，对变电站备自投装置的升级、改造或加装使用等有一定的作用。保证备自投装置的正确动作，对电力系统提高供电可靠性、保证供电连续性起着重要作用。

[1]邵震宇,田伟,鲁雅斌.一种通用远方备自投方法[J].电力系统保护与控制,2014,(18):127-131.

[2]崔风亮,周家春.远方备用电源自动投入装置[J].电力自动化设备,2002,(09):61-62.

[3]季学军,周爱敏.利用纵联保护通道实现远方备自投的方案[J].江苏电机工程,2004,(05):55-56.

[4]张春湖.110kV远方备自投在电网中的应用分析[J].中国高新技术企业,2016,(34):55-56.

[5]袁和刚,秦鹏,梁俊.110kV进线备自投装置应用问题分析[J].电力科学与工程,2008,(09):65-67.

[6]蒋苏静,蒋国顺.110kV单母分段接线中备自投装置相关问题分析及解决措施[J].电工技术,2014,(09):67-69.

Application of 110kV Longitudinal Automatic Backup Power Device and Analysis of Anti-accident Measure of the Secondary Circuit

Huang Haiying
（Maoming Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd.,Maoming Guangdong，525000）

The backup power source device (BZT) is an important measure to improve the safe and reliable operation of the power grid. This paper describes the basic principle of the current widely used 110kV longitudinal BZT, and analyzes some problems such as the selection of the contact of circuit breaker and the cooperation with secondary circuit of protection devices, then discusses the dangerous point of application and the preventive measures.

Automatic Backup Power Device; contact of circuit breaker; trip circuit and closing circuit