《电工技术》期刊精选——主变备自投与其它保护配合问题的探讨
[摘要] 介绍主变备自投动作过程的关键问题，指出目前备自投普遍存在的问题。通过分析不同母线故障时，变低后备保护及母联保护动作情况，利用变低后备保护及母联保护判断故障点所在母线，由此得出备自投在故障时新闭锁方案；同时对主变备自投与主变保护、10kV母联、10kV线路电容器保护之间的配合整定进行了分析，对主变备自投装置的运行、验收和维护提出指导性意见。 关键词 主变备自投 二次回路 备自投 充电 定值 整定 110kV变电站主接线如图1所示，主变备自投的工作方式主要为： （1）#1主变运行，#2主变备用，10kV母联500合位，由#1主变供全站负荷。当#1进线因故断开时，备自投迅速动作，跳开#1主变变低501及变高开关101后，投上#2主变变高及其变低开关，由#2主变供全站负荷。 （2）#1主变备用，#2主变运行，10kV母联500处于合位，由#2主变供全站负荷，其动作过程同（1）。 以方式（1）为例，#1主变运行，#2主变明备用，其充电方式为：I母、II母三相有压，#2进线Ujx2有压。2）#1进线、母联在合位，#2进线开关在分位。实际应用中，101同501合后位置通过串联入备自投装置的KKJ1作为#1进线开关在合位的依据，102、502合后位置通过串联接入KKJ2作为#2进线开关在合位的依据，即只有#1主变变高和变低开关同时处于合后位置，才满足充电条件。 笔者认为，主变变高开关只在主变备自投动作时才切除，备自投充电时只需处于合位而非合后；而在KKJ1采用串联接入时，变高KKJ辅助接点接触不良，可能导致备自投不能正确充电。目前，在备自投不能正常充电时，后台系统一般不发报警信号，因而巡检人员难以发现问题，从而导致故障时备自投不能正确动作。对于备自投装置要求#1进线开关在合位，可引入变低开关的合后位置加主变变低有流判据，以替代主变变低、变高开关串联合后位置，从而有效避免因变高开关合后位置接点接触不良而导致备自投不能正常充电，同时简化备自投二次接线，提高备自投的可靠性。 备自投动作过程中的一个重要环节为跳闸确认，只有在开关确实跳开后，才能进行下一步的合备用电源工作。目前，采用的方法主要是将变低、变高的跳位串联入进线开关跳位，只有在主变变低、变高开关均跳开，且变低无电流时，才确认#1进行开关跳开。 形式一，从保护装置获取。该跳位经过了重动继电器，即由监视合闸回路的TWJ继电器获得。这种形式的缺陷是，若合闸回路有闭锁合闸（如弹簧未储能，TWJ继电器不能动作），则无法获得开关的跳位。 形式二，接开关的常开辅助接点。这种形式同样存在开关跳开，接点无法正确动作的问题。 由此可知，以上两种形式均不利于备自投正确动作。笔者认为，变低无流和变低开关跳开足以证明#1进线跳开。引入变高开关跳位时，将出现上述问题，导致变高跳位不能及时反映变高开关位置，此时变低跳开且无流，导致备自投动作失败，故在备自投的动作过程中，变高的跳位是一个冗余条件，该条件可能导致备自投动作失败。 综上所述，二次回路接线时，只需将变低跳位接入即可，而在发跳闸命令时，可以同时跳主变变低、变高开关，利用主变变低开关跳位和变低无流判据即可确认进线已跳开，从而简化了二次回路，有效避免了形式一、二存在的问题。 对于备自投动作跳闸接手跳回路还是保护跳闸回路，普遍观点为接手跳回路。其出发点是接保护跳闸回路不能有效闭锁重合闸，而接手跳回路不起动重合闸。但笔者认为，110kV主变变低无重合闸功能，因此主变备自投跳主变变低开关应接保护跳闸回路。手跳回路和保护跳闸回路的主要区别：多数备自投同时使用主变备自投和母联备自投逻辑，具体充电方式由装置自适应，当母联备自投动作后，主变备自投不应充电。 以图1为例，#1、#2主变各为一段母线供电，母联开关分位，投入母联备自投。#1主变主保护动作时，跳开#1主变变低开关，备自投加跳#1主变变低、变高开关并确认跳开后，合母联500，由#2主变为10kV两段母线供电。若备自投跳变低开关接手跳回路，则#1主变变低开关动作正确，满足方式（2）的充电逻辑，主变备自投充电。若#2主变电源故障，则备自投动作切除#2主变，投上#1主变，这将导致#1主变带故障合闸，对系统造成很大的冲击。若备自投跳变低开关接保护跳闸路，则主变备自投不能正常充电，可避免#1主变重合于故障。综上所述，备自投跳进线开关应接入保护跳闸回路。 对于主变备自投运行在方式（1）的情况，当10kV母线或10kV线路故障而开关失灵时，主变变低后备保护动作，并闭锁备自投。其出发点是主变变低后备保护动作表明故障在10kV系统，若备自投动作，则将导致#2主变带故障运行，不利于系统的安全稳定运行。但是，主变后备保护动作同时闭锁备自投，将导致用户不必要的断电。下面以图2为例来说明主变后备保护动作并非备自投闭锁条件。
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