220kV变电站220kV备自投机理及策略的应用研究--毕业论文.doc

毕业设计论文任务书 姓名 XXX 班号 院系 同组姓名 指导教导 220kVxx 变电站 220kV 备自投机理及策略的应用研究 摘 要 备自投装置是供电网络系统自动装置与继电保护装置相结合，是一种对供电网络提供 不间断供电的经济而又有效的技术措施。备自投装置是保障电网安全、供电可靠的重要装 置，社会的发展要求电网有很高的供电可靠性，当电网部分电源中断供电后，备自投能迅 速自动投入备用电源，提高了供电可靠性。备自投装置的逻辑简单，但应用中涉及的元件 和系统因素较多，如备自投与运行方式、备自投充放电、备自投装置的异常运行及备自投 存在的隐患等问题，这些问题困扰和影响着备自投装置发挥其积极作用。解决备自投装置 的存在问题，可以保证电网的安全稳定运行。备用电源自投装置在电网中的使用，是保证 电网安全、稳定、可靠运行的有力技术手段。本文对 220KVxx 变电站新安装 220kV 备自 投装置 UFV-200J 进行探讨，并经过带负荷传动试验分析该装置正常动作性，以确保东莞 电网的安全、稳定运行。 关键词：关键词： 备自投装置；逻辑；不间断供电；主供线路；传动试验 0 目目 录录 摘摘 要要I I 引引 言言3 3 1 1 电网备自投发展现状电网备自投发展现状3 3 1.1 东莞电网备自投发展情况.3 2 2 简述备自投装置工作原理简述备自投装置工作原理3 3 2.1220KVXX变电站概况.3 2.2备自投的基本功能4 2.3备自投动作的基本逻辑5 2.4备自投装置及二次回路接入10 2.5备自投装置定值17 3 3 备自投装置的异常运行及处理备自投装置的异常运行及处理1919 3.1装置异常告警的判据19 3.2装置出现异常告警时的检查21 3.3备自投装置的运行维护21 4 4 备自投存在的隐患及整改方法备自投存在的隐患及整改方法2222 4.1检修压板的意义22 4.2误投运行线路检修压板存在的问题23 5 5 备自投装置带负荷传动试验备自投装置带负荷传动试验2323 5.1试验前运行方式24 5.2试验内容24 5.3试验操作步骤24 5.4试验结果28 结束语结束语2828 致致 谢谢2828 1 参考文献参考文献2929 2 引 言 东莞电网 xx 集控中心目前管辖 2 个 220kV 变电站，11 个 110kV 变电站，其中 220kVxx 站更是担负自己管辖的 11 个 110kV 变电站的大部分负荷，07 年，220kV 裕元站为 xx 站提 供多了 2 路 220kV 线路。xx 站 220kV 电压线路侧与 500kV 变电站相环网，xx 站 220kV 电压 侧一共 5 路线路进线，正常运行方式是 2 路 220kV 主供全站负荷，另外 3 路电源进线为热 备用。由于 xx 站是个传统老站，设备陈旧，安全运行指数下降，例如 220kV 莞大甲线、莞 大乙线线路进线故障，全站至少失去一半负荷甚至最严重后果会导致全站失压，严重危害 电网安全性。之前，该站结合电网，尝试了多种运行方式，因为负荷涉及整个电网，加之 xx 站负荷重，4 路进线电源一起运行会改变整个东莞电网潮流，最终还是恢复正常运行方 式。为了提高供电可靠性，保证电网安全，该局不断引进先进技术，设置备用电源，备自 投就是这样一种装置。因此对 220kV 备自投的工作原理及运行维护就值得探讨。 1 电网备自投发展现状 1.1 东莞电网备自投发展情况 随着国民经济的迅速发展，提高系统的供电可靠性成为电力部门关注的焦点。东莞电 网为了提高电网正常运行情况下的供电能力，减少重载线路的负荷，限制短路电流而采取 了特殊的解网分区供电运行方式；甚至整座变电站出现了由单侧电源供电的情况，使供电 的可靠性下降了。 为了提高电网供电可靠性，保证电网安全稳定运行。应该在单侧电源供电的网点，过 载的网点以及安全稳定需要的网点，设置备用电源，当主供电源中断后，迅速自动投入备 用电源。这就需要备自投装置恢复电网供电。 随着备自投装置大量应用于电力系统中，要求深入认识和了解备自投装置的设计。备 自投装置的逻辑简单，但应用中涉及的元件和系统因素较多，解决备自投装置的存在问题， 可以保证电网的安全稳定运行。作为东莞电网的一个重要枢纽变电站，220KVxx 变电站就 更需要一套完善备用电源自投装置，用于实现东莞电网更高的供电可靠性和供电能力。 2 简述备自投装置工作原理 2.1220kVxx 变电站概况 220KVxx 变电站投产于 1990 年，经过几次扩建，现有 220KV 线路 5 回，110KV 线路 3 13 回，220KV 主变 4 台，总容量为 660MVA。220KV 及 110KV 均采用双母线带旁路接线方式。 该站是连接 500KV 东莞站和 500KV 莞城站的重要桥梁，也是深圳电网与东莞电网的一个重 要枢纽变电站，担负着东莞市丘陵片和山区片一大部分用户的供电任务。 目前 220KVxx 变电站有三个电源点供电。第一电源点：220KV 莞大甲线、220KV 莞大乙 线，此两条线路是 500KV 莞城站至 220KVxx 站的双回线路。第二电源点：220KV 裕大甲线、 220KV 裕大乙线。此两条线路是 500KV 东莞站经 220KV 裕元站再至 220KVxx 站的双回线路。 第三个电源点：220KV 龙大线，此线路是深圳 220KV 龙塘站至 220KVxx 站的供电线路。正 常情况下，xx 变电站只取其中一个作为主供电源，另外两个为备用电源，当双母线转为分 列运行方式时，便取其中两个电源作为主供电源。 220KVxx 变电站 220kV 母线主接线如图 2-1 所示： 图图 2-12-1 220KVxx220KVxx 变电站变电站 220kV220kV 母线主接线母线主接线 2.2备自投的基本功能 为保证重要用户供电的可靠性，当工作电源因电力系统故障或其他原因失去电压后， 自动将备用电源投入供电，不影响设备运行，这种装置叫备用电源自动投入装置，简称备 自投装置。备自投是备用电源自动投入使用装置的简称。 4 220kV xx 变电站 220kV 备自投装置主要功能是检测 220kV 主供电源失去且母线失压 后，装置根据当时的运行方式自动投入备投线路或母联开关，恢复失压母线所带负荷的供 电。同时通过稳定计算分析来确定，自投前是否需要先切负荷，设置功率门槛、整定切负 荷量，需要时按控制策略实施切负荷和自投。 220kVxx 变电站 220kV 母线属于双母线带旁路主接线形式，接入量包括莞大甲线、莞 大乙线、龙大线、裕大甲线、裕大乙线、旁路；1 母电压：1MUA，1MUB，1MUC2 母电压： 2MUA，2MUB，2MUC；莞大甲线 A 相电压、莞大乙线 A 相电压、龙大线 A 相电压、裕大甲线 A 相电压、裕大乙线 A 相电压。备自投还涵括一下一些功能： 1、可以测量装置安装处母线、电源进线的三相电压、三相电流、系统频率、有功功率、 无功功率、相位角等，判断变电站运行方式及其变化。当发现工作电源中断时，自动采取 预定措施后投入备用电源。 2、当运行方式满足充电条件后经五秒的充电时间，备自投确认运行方式，即“充电” 此时间即“充电时间” 。如果变电站运行方式不满足充电条件，则八秒后备自投放电，并给 出“无方式”信号。 3、备自投充电后方可动作。在一次动作完成或出现闭锁信号后备自投放电，须经充电 时间后才能再次充电动作。 4、工作母线无压、工作电源断开且经过延时后备自投方可启动。这一启动延时应与母 线上有关的继电保护动作时间配合。 5、启动后，装置首先跳一次工作电源开关，并经过断路器动作时间后确认工作电源已 经断开才可以继续动作。以此保证不会发生电源倒送或备用电源合于故障。 6、当两个电源不在同一电压等级时，可以在投入备用电源前预设一定切负荷量，并在 投入后按过载量切负荷。 7、母差保护、手跳开关等情况时备自投放电。 8、备自投动作过程中，发出开关跳、合命令后检查开关位置。若开关拒跳或拒合，备 自投立即放电，并发出“跳开关失败” 、 “合开关失败”信号。 9、装置具有事件记录、数据记录、自检、打印、异常报警等功能。 10、装置具有与外部监控系统进行通信的功能，可以与故障信息系统、变电站监控 系统相连接，装置能提供多种多个独立的通信接口如 RS232/RS485 等，通信规约采用 IEC608705103 规约。 11、装置具有对时功能，具备软件对时和 GPS 脉冲对时能力。 5 2.3备自投动作的基本逻辑 2.3.1 主供线路、备投线路及备投开关的判别逻辑 主供线路、备投线路及备投开关的判别逻辑包括的条件比较简单，在现场大自动化装 置中容易实现，其条件注释包括主供线路、热备用线路、运行母线、线路备投组别、备投 优先级和元件状态字等几个方面。 1、主供线路 （1）线路的检修压板退出； （2）线路开关在合位； （3）线路切换后电压均值大于 U1。 条件（1） 、 （2） 、 （3）全满足就认为该线路为主供线路。 2、热备用线路 （1）线路的检修压板退出； （2）线路开关在分位； （3）线路切换后电压均值大于 U1（表示本侧母线刀闸在合位） ； （4）线路 PTU1（表示对侧开关合位且有源） 。 条件（1） 、 （2） 、 （3） 、 （4）全满足就认为该线路为热备线路。 3、运行母线 若母线的 3 相电压均大于 U1，则认为该母线运行。 4、 线路备投组别 每个 220KV 线路均有一个线路备投组别定值，可设为 0、1 或 2。同设为“1”的为一 组线路，同设为“2”的是另一组线路，组别为“1” 、 “2”的两组线路互为备投。对于 不参与线路备投或未接入装置的线路间隔将组别设为“0”即可。 5、备投优先级 每个 220KV 线路均有一个线路备投优先级定值，可设为 0、1 或 2。 “0”表示该线 路间隔不参与备投； “1”表示该线路优先参与备投； “2”表示该线路在前面线路备投 失败后才参与备投。 若同组内多于 1 回线路的备投优先级设为“1” ，则多回线应同时投入，同时根据备 投线路的回路数计算需切的负荷量；若备投线路分别设为“1”和“2” ，则优先投入备投 优先级为“1”的线路，若不成功才再投入备投优先级为“2”的线路，在备投前需校核切 6 负荷量是否足够。若一组内的所有线路均设为“2” ，则认为设置异常，告警，不可整定。 6、元件状态字 为了分析事故方便，具体元件的运行状态，装置中有元件运行状态字予以显示，其定 义为表 2-1 所示： 表表 2-12-1 备自投装置元件状态字备自投装置元件状态字 位 0123456789101112 代表 含义 莞大 甲线 主供 状态 莞大 乙线 主供 状态 龙大 线主 供状 态 裕大 甲线 主供 状态 裕大 乙线 主供 状态 莞大 甲线 热备 状态 莞大 乙线 热备 状态 龙大 线热 备状 态 裕大 甲线 热备 状态 裕大 乙线 热备 状态 1M 母 运行 状态 2M 母 运行 状态 母联 状态 线路主供状态：置 1 主供；置 0 不主供。 线路热备状态：置 1 热备；置 0 不热备。 母线运行状态：置 1 运行；置 0 停运。 母联状态：母联检修压板投入或母联合位置 1；否则置 0。 2.3.2 方式 1 下备自投功能（线路备自投） 方式 1 下的备自投功能为线路备自投，实现这一功能要满足充电条件后才能启动备自 投，使备自投正确动作。 1、充电条件 （1）至少一段母线运行； （2）其中一组线路有且只有主供线路，另一组线路有且只有热备用线路。 （3）母联检修压板投入 （4）母联合位且其检修压板退出 条件（1） 、 （2） 、 （3）全满足或条件（1） 、 （2） 、 （4）全满足，且持续时间 Tc 则判为运 行方式 1。 注：满足方式 1 充电条件的情况下，若元件运行状态字中线路主供、热备状态或母线 运行状态发生变化，则装置将立即进行重新充电。 7 2、启动条件 （1）所有运行的母线三相电压均小于 U2； （2）所有主供线路无流：两相电流均小于 Iw1。 条件（1） 、 （2）全满足且持续时间 Tq ，装置启动。 3、备自投动作 （1）跳开所有主供线路的开关 （2）等待 TT 延时，在该延时的等待过程中若判出所有主供线路的开关均为分位，则 判断进入下一步；否则装置输出开关拒跳信号，备自投失败。 （3）检查是否有第 1 优先级的热备用线路，若有则进入下一步，否则进入第步。 （4）根据第 1 优先级的热备用线路的可承受功率检查是否需要切除负荷。若需切负荷， 则切除负荷，等待 Tt 延时后进入下一步；若无需切负荷，则直接进入下一步。 （5）将第 1 优先级的热备用线路全部合上。 （6）等待 Th 延时，在该延时的等待过程中若判出第 1 优先级的热备用线路的开关均 在合位且失电母线恢复电压（电压大于 U1） ，则备自投成功；否则装置输出开关拒合信号， 进入下一步。 （7）检查是否有第 2 优先级的热备用线路，若有则进入下一步，否则备自投失败。 （8）根据第 2 优先级的热备用线路的可承受功率检查是否需要切除负荷。若需切负荷， 则切除负荷，等待 Tt 延时后进入下一步；若无需切负荷，则直接进入下一步。 （9）将第 2 优先级的热备用线路全部合上。 （10）等待 Th 延时，在该延时的等待过程中若判出第 2 优先级的热备用线路的开关均 在合位且失电母线恢复电压（电压大于 U1） ，则备自投成功；否则装置输出开关拒合信号， 备自投失败。 线路备自投母联检修压板投入或者母联开关合位且检修压板退出的时候才能正确动作。 所以在选择这种备自投的时候一定要检查母联检修压板投退符合这一要求。 2.3.3 方式 2 下备自投功能（母联备自投） 母联备自投功能要求母联开关在分位，母联检修压板退出且两段母线分列运行。方式 比较固定，实行起来也十分方便。其基本逻辑条件如下： 1、充电条件 （1）两段母线均运行； （2）母联检修压板退出 8 （3）母联在分位 条件（1） 、 （2） 、 （3）全满足，且持续时间 Tc 则则判为运行方式 2。 注：满足方式 2 充电条件的情况下，若元件运行状态字中线路主供状态发生变化，则 装置将立即进行重新充电。 2、启动条件 （1）有且只有一段母线三相电压均小于 U2； （2）至少一条主供线路判出跳闸：无流且其切换后电压均值小于 U2。 条件（1） 、 （2）全满足且持续时间 Tq ，装置启动。 3、备自投动作 （1）跳开所有判出跳闸的主供线路的开关 （2）等待 TT 延时，在该延时的等待过程中若判出所有跳闸的主供线路的开关均为分 位，则判断进入下一步；否则装置输出开关拒跳信号，备自投失败。 （3）根据剩下主供线路的可承受功率检查是否需要切除负荷。若需切负荷，则切除负 荷，等待 Tt 延时后进入下一步；若无需切负荷，则直接进入下一步。 （4）将母联合上。 （5）等待 Th 延时，在该延时的等待过程中若判出母联开关在合位且两段母线均有压 （电压大于 U1） ，则备自投成功；否则装置输出开关拒合信号，备自投失败。 2.3.4 切负荷功能逻辑 为防止备自投动作后导致备投元件过载，在备投元件合闸前应切除过剩的负荷。需切 量 P 需切按以下公式计算： P 需切=P-2S- P 允许. P-2S：指主供线路无流且其切换后电压低于 U1（考虑到可能存在的小电源弱支撑过 程，与启动条件不同）的前 2s 时刻，所有主供线路的功率代数和。 P 允许：备投元件允许切负荷基值和。若备投元件有同向双回线，则只取一个双回允 许切负荷基值。 在线路备投过程中若涉及两次备投过程，则切负荷量取大的执行。 具体装置按容量切负荷的措施如下： 若 PPg1不切负荷； 若 Pg1PPg2 切第一轮负荷； 若 Pg2PPg3 切第二轮负荷； 若 PPg3切第三轮负荷。 9 2.3.5 闭锁信号 备自投装置的闭锁信号分为两大类型，具体如下： 类型 1：收到该信号后装置立刻放电，闭锁装置，信号消失后需进行手动复归，装置才 能重新充电，开放备投功能。该类型的信号包括母差和失灵动作闭锁信号及备用闭锁信号 1。 类型 2：收到该信号后装置立刻放电，闭锁装置，信号消失后等待 Tb 延时后装置自动 重新充电，开放备投功能。该类型的信号包括手跳信号及备用闭锁信号 2。在运行过程中 的特殊情况有： 1、在备自投动作过程中收到任何手跳信号装置不放电，备投逻辑正常进行。 2、备投功能压板退出，装置立刻放电，闭锁备投功能，信号消失后装置自动重新充电， 开放备投功能。 3、手跳信号取用变位状态（由 0 变为 1 有效） ，最长保持时间 200ms。可适用保持或不 保持的手跳信号。 2.4备自投装置及二次回路接入 随着电力系统的不断扩大和发展，大容量的电网的稳定和发电设备安全运行对继电保 护及自动装置的要求越来越高，它不但要求继电保护装置具有良好的可靠性，同时也要求 继电保护装置具有较好的稳定性。然而，继电保护及二次回路系统中存在的隐性故障对电 网和电力设备的影响不容忽视；当电网系统或发电设备发生故障时，隐形故障很容易造成 系统重大事故或使事故扩大，加剧对设备的损坏和破坏电网系统的稳定运行。 2.4.1 保护装置概况 备自投装置是南京南瑞南京南瑞电网安全稳定控制技术分公司的保护装置，具体参 数如下： 1、 装置型号：UFV-200J 2、 生产厂家：南京稳控 3、 保护总版本（无校验码）：无 4、 主机版本：UFV：10051601 DCJ1：10051601 DCJ2：10051601 10 HMI（程序）：DongGuanDaLang-330 5、 技术参数： （1）交流额定电压 100V（相间或开口三角电压） ，交流额定电流 5A，装置工作电源 DC 220V。 （2）额定频率：50Hz。 （3）GPS 对时：主机采用分对时空接点输入（从 110KV 故障录波屏 24P 取） ，主机 与 GPS 对时正确。 6、 备自投装置配置： 强电开入隔离装置一台：接入 220kV 莞大甲乙线、龙大线、裕大甲乙线、旁路 2030、母 联 2012 开关合闸位置。备自投装置的功能压板投退和指示灯的息亮的对应关系如表 2-2 所示，而黄灯要根据电力系统的运行方式变化而亮灯： 表表 2-22-2 备自投装置的功能压板投退和指示灯的息亮的对应关系备自投装置的功能压板投退和指示灯的息亮的对应关系 功功 能能 莞 大 甲 2558 合位 莞 大 乙 2559 合位 龙 大 线 2254 合位 裕 大 甲 2950 合位 裕 大 乙 2951 合位 旁 路 2030 合位 母 联 2012 合位 莞 大 甲 手 跳 莞 大 乙 手 跳 龙 大 线 手 跳 裕 大 甲 手 跳 裕 大 乙 手 跳 旁 路 手 跳 母 差 失 灵 闭 锁 外 部 闭 锁 1 备 用 外 部 闭 锁 2 备 用 指指 示示 灯灯 黄黄 灯灯 （1） 主机一台：接入 220kV 莞大甲乙线、龙大线、裕大甲乙线、旁路 2030 电流电压 回路及中央信号输出。 （2） 输入输出信号调理单元一台：用作以上 220kV 间隔的跳合闸输出、联切 110KV（大东线 122、大隔线 124、大常线 125、大合线 126、大樟线 127、大啼线 128、大 黄甲线 130、大黄乙线 131、大巷甲线 132、大巷乙线 133、大松线 134）间隔负荷、中央 11 信号及外部闭锁开入。 （3） 装置接入量： 1）UFV 板模入： 莞大甲线、莞大乙线、龙大线线电压 U1ab、U1bc、U2ab、U2bc、U3ab、U3bc； 莞大甲线、莞大乙线、龙大线电流 I1a、I1c、I2a、I2c、I3a、I3c； 2）DCJ1 板模入 裕大甲线、裕大乙线、旁路线电压 U4ab、U4bc、U5ab、U5bc、U6ab、U6bc； 裕大甲线、裕大乙线、旁路电流 I4a、I4c、I5a、I5c、I6a、I6c； 3）DCJ2 板模入 莞大甲线、莞大乙线、龙大线、裕大甲线、裕大乙线单相电压 U1a、U2a、U3a、U4a、U5a；1M 母线电压；2M 母线电压； （4） 220kV 莞大甲乙线、旁路 2030 开关 CT 变比均为 2400/5A，裕大甲线、龙大线开 关 CT 变比均为 1200/5A，裕大乙线开关 CT 变比为 2000/5A，变比可以修改。各线路 A 相抽 取电压（A609）为 100V（交流插件小变压器额定值为 100V） 。 （5） 备自投装置具备按轮次及负荷情况切除负荷功能，其整定原则必须遵循 UFV- 200J 装置跳线轮次整定说明要求，且整定切负荷时需要包含关系，否则会多切，如第二轮 要包含第一轮的负荷量。 2.4.2 UFV-200J 装置跳线轮次整定说明 关于 220kV 备自投 UFV-200J 装置跳线轮次的说明，因为 110kV 线路跳闸需要现场整定 切负荷轮次，此说明只针对“出口中间 3”和“出口中间 4”板，对跳线轮次说明如下： 1、切负荷轮次对应关系如表 2-3 所示： 表表 2-32-3 切负荷轮次对应关系切负荷轮次对应关系 轮次轮次说明说明 14 切负荷第一轮 15 切负荷第二轮 16 切负荷第三轮 切负荷轮次对应关系说明：“切负荷第一轮”为第 14 轮；“切负荷第二轮”为第 15 轮；“切负荷第三轮”为第 16 轮；负荷性质越重要，切负荷过程中就越后。 2、“出口中间”板的实际情况，对于“出口中间 1”和“出口中间 2”板的跳线已整 定，不允许改动！对于出口中间 1、2 板 116 轮对应关系中，出口中间 1 对应关系如表 12 2-4 所示： 表表 2-42-4 出口中间出口中间 1 1 对应关系对应关系 跳线单元跳线单元跳闸线路跳闸线路跳线整定跳线整定 KC1 跳 220kV 莞大甲线短接 1 跳线 KC2 跳 220kV 莞大乙线短接 2 跳线 KC3 跳 220kV 龙大线短接 3 跳线 KC4 跳 220kV 裕大甲线短接 4 跳线 KC5 跳 220kV 裕大乙线短接 5 跳线 KC6 跳 220kV 旁路短接 6 跳线 KC7 合 220kV 莞大甲线短接 7 跳线 KC8 合 220kV 莞大乙线短接 8 跳线 出口中间 2 对应关系如表 2-5 所示： 表表 2-52-5 出口中间出口中间 2 2 对应关系对应关系 跳线单元跳线单元跳闸线路跳闸线路跳线整定跳线整定备注备注 KC1 合 220kV 龙大线短接 9 跳线 KC2 合 220kV 裕大甲线短接 10 跳线 KC3 合 220kV 裕大乙线短接 11 跳线 KC4 合 220kV 旁路短接 12 跳线 KC5 合 220kV 母联短接 13 跳线 KC6 切负荷第一轮短接 14 跳线 KC7 切负荷第二轮短接 15 跳线 KC8 切负荷第三轮短接 16 跳线 只点亮插板的指示灯 出口中间 3 对应关系如表 2-6 所示： 13 表表 2-62-6 出口中间出口中间 3 3 对应关系对应关系 跳线单元跳线单元跳闸线路跳闸线路切负荷轮次切负荷轮次跳线整定跳线整定 KC1 跳 110kV 大东线 122 开关只切负荷第一轮短接 14 跳线 KC2 跳 110kV 大合线 126 开关只切负荷第二轮短接 15 跳线 KC3 跳 110kV 大巷甲 132 开关只切负荷第三轮短接 16 跳线 KC4 跳 110kV 大巷乙 133 开关如果切第二轮同时需切第一轮的短接 14、15 跳线 KC5 跳 110kV 大黄甲 130 开关 KC6 跳 110kV 大松线 134 开关 KC7 跳 110kV 大黄乙 131 开关 KC8 跳 110kV 大隔线 124 开关 出口中间 4 对应关系如表 2-7 所示： 表表 2-72-7 出口中间出口中间 4 4 对应关系对应关系 跳线单元跳线单元跳闸线路跳闸线路切负荷轮次切负荷轮次跳线整定跳线整定 KC1 跳 110kV 大啼线 128 开关只切负荷第一轮短接 14 跳线 KC2 跳 110kV 大樟线 127 开关只切负荷第二轮短接 15 跳线 KC3 跳 110kV 大常 125 开关只切负荷第三轮短接 16 跳线 KC4 备用 KC5 备用 KC6 备用 KC7 备用 KC8 本装置动作 相对应的，KC1KC8 分别对应 8 个出口继电器，而图 2-2 为一个出口继电器跳闸轮次 的整定单元，从图中 116 的跳线分别对应 16 轮的跳闸轮次的整定。 14 图图 2-22-2 “出口中间出口中间”板整定跳线图片板整定跳线图片 切除 110KV 线路如果“切负荷第二轮”须将“切负荷第一轮”的线路切除，则“切负 荷第二轮”的跳闸线路需同时短接 14、15 跳线。 “切负荷第三轮”同上所述。出口中间 3、4 板的 1416 轮是切负荷用轮次，需现场整定，113 轮的跳线必须为空，1416 轮 只能按照定值整定来进行跳线。 KC1 为一个开出继电器单元，其中包括了 16 轮的跳线设置和一个继电器出口，继电器 开出控制由逻辑和跳线设置有关。一个出口中间板有 8 个 KC 出口继电器。一个出口继电器 对应一个 110kV 线路跳闸回路。轮次的顺序是：按照逻辑来定义为备自投总共设置 16 个轮 次，出口继电器按照跳线来整定由第几轮出口跳闸，而且轮次是由逻辑控制。 2.4.3 交流电流、电压回路及交直流电源回路 备自投装置的交流电流、电压回路及交直流电源回路为备自投装置能够正确动作提供 可靠的基础，正确的电压电流回路显得十分重要。 1、交流电流回路： 接入 220kV 莞大甲线 2558、莞大乙线 2559、龙大线 2254、裕大甲线 2950、裕大乙 线 2951、旁路 2030 六个间隔的电流。这六个间隔的电流走向如表 2-8 所示： 15 表表 2-82-8 六个间隔的电流走向六个间隔的电流走向 间隔间隔电流走向电流走向CTCT 变比变比 莞大甲线 2558CT安稳（451）备自投（452） 2400/5A 莞大乙线 2559CT安稳（451）备自投（452） 2400/5A 龙大线 2254CT安稳（441）备自投（442）录波（443） 1200/5A 裕大甲线 2950CT安稳（441）备自投（442）录波（443） 1200/5A 裕大乙线 2951CT安稳（441）备自投（442）录波（443） 2000/5A 旁路 2030CT安稳（441）备自投（442）录波（443） 2400/5A 2、交流电压回路： 接入 220kV 莞大甲线 2558、莞大乙线 2559、龙大线 2254、裕大甲线 2950、裕大乙线 2951 线路的切换后电压及线路抽取电压（A609） ，还接入旁路 2030 的切换电压。切换后 及线路抽取电压（A609）取向：切换后电压从线路主二保护屏、旁路从保护屏增加 BD 端 子转接至备自投屏 7P；线路抽取电压直接并在 1D 端子排取。切换后电压、线路抽取电压 （A609）均经空开后进入备自投装置。 3、直流电源：直接从直流馈线屏 III 1M 49P（113Z 支路） 、直流馈线屏 III 2M 49P（213Z 支路）取两路至备自投屏 7P，经屏内直流电源切换装置后给装置用。 4、交流电源（打印机用）：从交流屏 89PA 取。 所以 220kV 间隔的交流电流、电压回路接入备自投主机，各 220kV 开关位置接入强电 开入隔离装置，110kV 间隔的跳闸出口回路由输入输出信号调理单元执行出口。 2.4.4 其他接入回路 备自投装置处理接了交流电流、电压回路及交直流电源回路外，还接入了跳合闸回路、 外部闭锁回路及信号回路等，提高备自投装置的正确性、可靠性。 1、跳合闸回路： 220kV莞大甲线2558、莞大乙线2559、龙大线2254、裕大甲线2950、裕大乙线2951、旁 路2030分别接入第I线圈、第II线圈TJR跳闸回路，合闸接手合回路，母联2012只接入手合 回路。所有110kV线路（共11个间隔） ，接手跳回路。110kV线路不考虑旁路代的情况，所以 没有接入110kV旁路190的相关回路，保护也没有配置旁路代压板。 2、外部闭锁回路： 手跳220kV间隔闭锁备自投，取操作箱的手跳备用接点，其中旁路2030没有STJ备用接 点，用控制屏KK30-31接点启动操作箱备用1ZJ来实现。220kV母差保护动作闭锁备自投，利 16 用母差保护动作信号接点启动重动继电器，实现闭锁备自投和发中央信号。220kV失灵保护 动作闭锁备自投，利用失灵保护动作信号备用接点（继电器型） ，实现闭锁备自投。而手跳 母联2012开关不闭锁备自投。 3、信号回路： 中央信号接在220KV母联控制屏7K左侧：备自投动作（901） 、PT断线或过载告警（903） 、 装置异常或直流消失（905） 、装置闭锁（907） 。遥信信号，远动专责杨泽斌答复：“xx站 为常规RTU站，实现两遥功能，有人值班管理，只转发变电站遥测和开关遥信、事故总信号 至各级调度，其它保护、预告信号均无转发。本次备自投信号不建议接入RTU系统，待该站 进行综自改造后再完善。 ” 因此BZT-141电缆两侧解除留为备用。启动录波：备自投动作接入110kV故障录波屏II 24P。GPS对时：接入110kV故障录波屏II 24P 继电保护在电力系统中起着十分重要的作用，一些扰动开始时只是一些独立偶然的事 件，当继电保护及二次回路中的隐形故障导致保护装置的误动、拒动时，极有可能扩大事 故，使系统的稳定遭到严重破坏。电力系统对备自投装置及二次回路的接入的要求很高， 所以其接入回路要严格按照电力系统要求执行。 2.5备自投装置定值 在电力系统安全稳定运行中，继电保护装置是非常关键和重要的因素，而保护定值的 正确优化设置显得至关重要。在电网保护装置运行中，时有发生由于定值计算或整定存在 问题导致保护装置误动、拒动或切除故障效果不佳的现象，对电网安全稳定运行带来隐患。 因此，要保证备自投装置的定值准确无误。所以装置的开放定值和固化定值都要严格按照 调度的要求执行。 2.5.1 装置开放定值 备自投装置的开放定值包括几个方面：控制定值、UFV 参数定值、DCJ1 参数定值。 1、控制定值如表 2-9 所示： 17 表表 2-92-9 控制定值控制定值 定值符号定值符号定值说明定值说明整定范围及步长整定范围及步长整定值整定值 启动自投定值 U1 判元件有压定值（%）0999% U2 判电压启动定值（%）0999% Iw1 判元件无流定值（A）09999A 允许过负荷定值 Ps11 备投莞大单回允许负荷基值（MW）0MW999.9MW Ps12 备投莞大双回允许负荷基值（MW）0MW999.9MW Ps2 备投龙大线允许负荷基值（MW）0MW999.9MW Ps31 备投裕大单回允许负荷基值（MW）0MW999.9MW Ps32 备投裕大双回允许负荷基值（MW）0MW999.9MW 备投组别定值 L1ZB 莞大甲线组别定值02 L2ZB 莞大乙线组别定值02 L3ZB 龙大线组别定值02 L4ZB 裕大甲线组别定值02 L5ZB 裕大乙线组别定值02 备投优先级定值 L1YXJ 莞大甲线优先级定值02 L2YXJ 莞大乙线优先级定值02 L3YXJ 龙大线优先级定值02 L4YXJ 裕大甲线优先级定值02 L5YXJ 裕大乙线优先级定值02 切负荷轮次定值 Pg1 切负荷第 1 轮定值（MW）0MW999.9MW Pg2 切负荷第 2 轮定值（MW）0MW999.9MW Pg3 切负荷第 3 轮定值（MW）0MW999.9MW 18 2、UFV 参数定值如表 2-10 所示： 表表 2-102-10 UFVUFV 参数定值参数定值 定值符号定值符号定值说明定值说明整定范围及步长整定范围及步长整定值整定值 In1 莞大甲线 CT 一次侧额定电流（A）09999A In2 莞大乙线 CT 一次侧额定电流（A）09999A In3 龙大线 CT 一次侧额定电流（A）09999A 数据打印允许数据打印允许定值Y 或 N 装置地址装置通信地址0999 3、DCJ1 参数定值如表 2-11 所示： 表表 2-112-11 DCJ1DCJ1 参数定值参数定值 定值符号定值符号定值说明定值说明整定范围及步长整定范围及步长整定值整定值 In4 裕大甲线 CT 一次侧额定电流（A）09999A In5 裕大乙线 CT 一次侧额定电流（A）09999A In6 旁路 CT 一次侧额定电流（A）09999A 2.5.2 装置固化定值 220kVxx 变电站 220kV 备自投装置执行的固化定值如表 2-12 所示： 表表 2-122-12 220kVxx220kVxx 变电站变电站 220kV220kV 备自投装置执行的固化定值备自投装置执行的固化定值 定值符号定值符号定值说明定值说明整定值整定值 门槛定值 U3 判母线电压消失定值（%Un） 30% U4 判 PT 断线不平衡电压定值（%Un） 15% 延时定值 Tc 装置充电延时（s） 5 Tq 装置启动延时（s） 0.2 TT 220Kv 开关跳闸等待延时（s） 0.3 Tt 负荷线跳闸等待延时（s） 0.3 Th 备投开关合闸等待延时（s） 0.2 19 Tb 闭锁开放等待延时（s） 5 3 备自投装置的异常运行及处理 当系统发生事故或装置有异常时，应检查装置动作情况是否正确，记录动作后装置的 指示灯和事件记录内容（最好拍摄记录动作情况） ，打印动作报告，将装置动作情况上报调 度部门分析事故及备案，再复归动作信号。 3.1装置异常告警的判据 系统发生事故或装置有异常时，备自投装置具体的信号较多，如表 3-1 所示为装置异 常告警的判据。 表表 3-13-1 装置异常告警的判据装置异常告警的判据 异常名称异常名称异常条件异常条件闭锁功能闭锁功能备注备注 母线电压消失 母线三相电压的平均值小于 30%Un 且持续时间大于 5s 母联检修压板投入认为母线检修， 该异常自动消失。但若两段母线 均判出电压消失，该异常不受母 联检修压板影响。 母线零序电压过 大 母线零序电压大于 15% Un 且 持续时间大于 5s 装置不放电 母线检修时应将屏后空开打下， 防止二次回路做实验干扰装置。 线路电压消失 线路切换后电压的平均值小 于 30%Un 且持续时间大于 5s 线路电压差过大 线路两个线电压幅值差大于 15% Un 且持续时间大于 5s 线路电流差过大 线路两相电流幅值差大于 10% In 且持续时间大于 5s 闭锁该线路的相 关功能（装置启 动后判出不起作 用） 线路检修压板投入，该线路的异 常自动消失 HWJ 异常 线路电流均值大于 Iw1 且开 关在分位且持续时间大于 5s 装置立刻放电 线路检修压板投入该异常自动消 失，若未投入需人工复归 备投方式异常 装置检测到母联在分位（母 联检修压板未投入） ，又有热 装置不放电，维 持原充电方式 20 备用线路时，装置立即告警 组别优先级出错 同一组别线路（优先级为 0 的不包括）的优先级全是 2 装置立刻放电 备投方式不匹配 装置识别出未定义的运行方 式 判出该异常，装置不输出信号只 在界面上予以显示 旁代压板投退出 错 投入 2 个或以上旁代压板， 装置立即告警 装置不放电 多个旁代压板同时投入时，自动 按固定顺序（莞大甲、乙，龙大， 裕大甲、乙）认旁代压板 UFV 与 DCJ 通信 异常 上位机 UFV 与下位机 DCJ 通 信异常且持续时间大于 1 秒 硬件监控电平异 常 硬件监控电平异常且持续时 间大于 1 秒 装置立刻放电装置硬件异常 3.2装置出现异常告警时的检查 1、装置出现异常信号时，应及时到装置检查装置的显示结果，查明是哪一部分异常， 并尽快排除。如果是 PT 回路断线引起的异常，应尽快查清断线原因，使 PT 回路恢复正常。 如果装置指示灯紊乱或显示不正常，在一时无法查清原因时，应先将装置出口压板退出， 通知继电保护维护人员进行处理。 2、当发现装置判出的运行方式与实际运行方式不一致时，此时会闭锁备自投装置，应 向调度部门汇报，申请退出出口压板，通知继电保护维护人员，待查明原因后再投入。 3.3备自投装置的运行维护 装置在现场投入系统运行后，应按照电力行业标准、继电保护及安全自动装置运行的 有关规定，做好装置的运行管理和维护工作。在运行维护过程中应注意以下事项： 1、正常运行中的巡视和检查，运行人员应每日到装置安装处巡视检查一次。检查的主 要内容有： （1）装置电源指示灯均应点亮。 （2）主机板及强电开入隔离装置指示灯应显示正确。 （3）液晶显示屏上显示的时间与 GPS 时间对应，电压及频率测量结果应正确。 2、线路操作时的注意事项应遵循以下过程: 21 （1）应首先与调度部门联系. （2）检查当时的线路潮流或断面潮流是否满足装置定值，如满足或超过定值，应先 缓慢降低线路或断面潮流到动作定值以下，再进行操作，否则装置会判出线路无故障跳闸， 如在此运行方式下，线路拉闸时的潮流（或断面潮流）满足动作定值，装置将立即出口。 3、220kV 旁路代线路操作时的注意事项 （1）当其中一线路检修或做保护试验需要用旁路代线路时，应严格按照以下次序操 作，次序一定不能搞乱： a、先投入屏上旁代相应线路的压板，合上本屏（柜）后上方相应的旁路 PT 空气开关。 b、合上旁路开关，跳开线路开关。 c、核对装置显示的线路电流确已消失，装置显示的旁路电压、电流已正确，然后再做 有关的操作，防止在试验时引起误动作，应注意旁路出口压板的投退。 （2）被旁代的线路在恢复运行前应严格按照以下次序操作，次序一定不能搞乱： a、先退出旁代相应线路的压板。 b、合上线路开关，跳开旁路开关，断开本屏（柜）后上方相应的旁路 PT 空气开关。 c、核对装置显示的线路电压、电流确已正确，装置显示的旁路电压、电流已消失。应 注意旁路出口压板的投退。 （3）特别说明：本期工程不考虑 110kV 旁路代 110kV 线路的情况，所以没有接入 110kV 旁路的电流、电压及跳合闸回路，也没有配置 110kV 旁路代线路、110kV 线路开关检 修的压板。 4、装置的定期试验检查 （1）装置在投运之前应外加试验电源进行一次模拟试验。 （2）装置运行中，每年应利用装置的整组试验菜单或 UFV-T 专用试验模件进行一次定 期检查。注意：检查时应将出口压板退出。 （3）装置正常运行时，可每隔 3-5 年进行一次外加试验电源的模拟试验，全面检查装 置动作情况。 （4）在检查中发现有插件不正常，可更换备用插件。如果现场人员对装置的异常情况 处理有困难时，应及早通知厂家更换插件或派专人到现场检查处理（严禁带电拔出或插入 插件） 。 备自投装置出现异常信号时，应及时到装置检查装置的显示结果，查明是哪一部分异 22 常，并尽快排除。装置在现场投入系统运行后，应按照电力行业标准、继电保护及安全自 动装置运行的有关规定，做好装置的运行管理和维护工作。 4 备自投存在的隐患及整改方法 备自投装置接入位置量没有刀闸位置，只有开关位置，无法判定 22OkV 线路及母联是 否处于运行、热备用、冷备用或检修状态，因此需借助检修压板协助装置进行方式判断。 但实际工作中，检修压板也存在一定的局限性，影响备自投装置发挥更好的作用。 4.1检修压板的意义 当接入备自投装置的 220kV 线路转为冷备用、检修或直接带终端负荷时，需投入备自 投屏上该线路的检修压板 当 22OkV 母联转为冷备用或检修状态时，需投入备白投屏上 220kV 母联的检修压板。当某线路投入检修压板，此线路的模拟量、开关量均不进入备自 投的逻辑判断，备白投也不会跳合此线路。 4.2误投运行线路检修压板存在的问题 假设备自投充电完成，莞大甲线转为冷备用状态后，莞大乙线单独带其中一段母线运 行，投莞大甲线检修压板。若此时误投了莞大乙线检修压板，接入备自投的莞大乙线所有 输入量将被屏蔽，状态满足备自投启动条件，备自投动作合上母联 MQF。 由于莞大甲线与裕大甲线、裕大乙线为不同电源供电，可能造成两个不同电源非同期 并列。方式 1 和方式 2 也存在同样的问题。为改善备自投装置检修压板的问题，有以下两 个方案。 1、整改方案一 将线路、母联刀闸位置接点接入备自投装置，与开关位置结合， 自动检测线路、母联 的实际运行状态；取消检修压板及相关的检修压板逻辑，减少运行方式改变时人为干预程 度， 让备自投装置完全自动适应各种运行方式。为保证可靠性，可将开关、刀闸的分位和 合位均接人装置，在分、合位均正确时才判定运行状态，否则报“开入异常告警” 。此方案 需增加二次电缆及开关量输入模块，并修改逻辑程序，工程量大，在现有的备自投装置基 础上整改可行性低，但建议新安装的备自投装置采用这种方案。 2、整改方案二 修改备自投装置逻辑。当误投主供线路的检修压板时，装置不应误动。可在投、退检 修压板时，将装置放电，备自投需重新充电。完善母线失压判据。检修压板的投入不应将 本线路母线切换后的电压屏蔽， 而应将该电压作为母线失压的判据。完善备自投装置的告 23 警功能。当线路检修压板投入状态和线路母线切换后的电压不一致时，装置应报“XX 线运 行状态不对应” 。 此外还可以增加线路热备用状态判别功能。当该线路电压有压，母线切换后有压， 以 及线路开关在分位时，判线路在热备用状态。充电逻辑中增加热备用判据，但启动、动作 中仍只用线路单相电压作为热备用判据。此方案只需修改程序逻辑，简单可行。 5 备自投装置带负荷传动试验 保证 220kV 备自投装置的运行方式以及各自的充电、放电和跳合闸动作逻辑能满足电 力系统安全稳定运行，必须使整体验证装置母联备自投及线路备自投功能的正确性，验证 手跳闭锁装置功能的正确性。 5.1试验前运行方式 1、将 220kV 龙塘站 220kV 龙大线保护相间及接地距离二段时间改为 0.2 秒,然后操作 220kV 龙大线空充 220kVxx 站 220kV 2M 运行： 2、220kVxx 站调整为如下 220kV 分母运行方式：220kV 1M 接 220kV 莞大甲乙线、旁路 2030 开关、#1 主变、#2 主变、#3 主变、#4 主变，220kV 2M 接 220kV 龙大线、220kV 裕大 甲乙线 3、220kV 裕大甲乙线保持裕元站单侧充电运行状态。 4、220kVxx 站 220kV 1M、2M 在运行状态，220kV 母联 2012 开关在冷备用状态，220kV 莞大甲乙线开关在运行状态，#1、#2、#3、#4 主变在运行状态。 5.2试验内容 1、母联开关备自投 （1）龙塘站断开龙大线开关，使 xx 站 220kV 2M 失压，xx 站 220kV 母联备自投功能 应正确动作。 （2）xx 站用保护信号将 xx 站的龙大线开关跳开