简述链式供电串中的区域备自投系统及动作案例分析

禤耀昌

摘 要： 区域备用电源自投控制系统简称区域备自投，是站端就地备自投装置的延伸，其无须在厂站端添加任何设备，解决了现有变电站备用电源自动投入装置只能根据所在厂站的运行参数、设备状态参数确定其动作行为，动作逻辑固定，只能适应特定的运行方式不足。在工作电源因故消失后，区域备自投能够迅速启动、识别失电区域，确定相应的备自投模式，制定备自投控制策略，由主站发出指令，以遥控操作的方式联切相关设备、投入备用电源，实现备用电源自动投入功能，有利于提高电网应对事故能力、提高供电可靠性。

关键词： 区域备自投；动作案例分析

一、备自投的分类及各自的工作原理

1、传统的就地备自投工作原理时

备自投装置是当工作电源故障和其它原因被断开后，能迅速自动地将备用电源或其它正常工作电源投入工作，使工作电源被断开的用户不至于停电的一种自动装置。常见的备自投装置有线路备自投、分段开关备自投、变压器备自投等。

2、新式区域性备自投系统工作原理

通过深入研究，以调度自动化系统采集的相关变电站主要的状态信号（开关状态、负荷、支路功率和母线电压等），及保护动作信号作为备自投的充电条件、动作条件、闭锁量等，当满足动作条件时，由主站发出指令，以遥控操作的方式联切相关设备，投入备用电源，实现备用电源自动投入功能。

二、区域备自投的控制策略及动作序列

1、区域备自投控制策略原则

根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）规定：

（1）工作电源不论因何种原因失电时（如工作电源故障或被误断开等），备自投均应动作。

（2）应保证在工作电源断开后，备用电源才能投入。

这一要求的提出，主要考虑了以下两个因素：

①造成两个不同期的电源非同期并列；

②防止将备用电源投到故障元件上（如工作电源故障），造成事故扩大。

（3）备自投只允许动作一次，以避免备用电源投入到永久性故障时继电保护将其断开后又重新投入。

（4）备自投的动作时间应尽量短，以利于电动机的自起动。

（5）备自投在电压互感器二次侧的熔断器熔断时不应动作。

（6）备用电源无电压时，备自投不应动作。

（7）手动断开工作回路时，不启动备自投。

2、区域备自投投入备用电源的动作序列

链式结构的变电站区域备自投动作序列是由开环点出发，向停电区域的方向逐级恢复失压的110kV母线供电，其实现方式为跳开待恢复母线的原主供电源进线开关，合上相应的备用电源进线开关。当合于故障母线时，由相应的保护装置动作跳闸。

三、区域备自投的动作案例分析

我局辖区内电网中，有多串供电线路已实现区域备自投模式覆盖，其两端为220kV变电站，中间为110kV变电站的模式。下面就选择其中的220kV四会站--110kV清塘站--110kV宾亨站--110kV石涧站--220kV翠竹站供电串来分析区域备自投系统在串内线路出线永久故障时候的动作过程，根据运行经验，该串线路的故障多发点在110kV清宾线上：

在没有区域备自投系统时，若110kV清宾线发生永久性故障，各变电站站的动作情况如下：

1、清塘站110kV清宾线侧开关KG3断开；

2、石涧站110kV宾石线保护动作联切水电石春线开关KG9；

3、石涧站110kV线路备自投动作，断开主供电源110kV宾石线开关KG6，合上备用电源110kV翠石线开关KG7；

最终状态：保持石涧站供电，宾亨站失压。

近年来为提高四会—翠竹串供电可靠性，进行了四会—翠竹串区域备自投系统的建设，完成了调试并投入使用。区域备自投模型已对各种运行方式作相应的设定，可以自适应不同的运行方式，无需在方式变化时进行调整。当故障发生时，由区域备自投先动作，如区域备自投动作不成功或闭锁时，再由站端的110kV线路备自投动作。

在区域备自投系统投入使用后，在110kV清宾线发生永久性故障时，各变电站站的动作情况如下：

1、清塘站110kV清宾线开关KG3断开，石涧站110kV宾石线保护动作联切水电石春线开关KG9；

2、区域备自投动作，发出以下动作指令；

3、石涧站断开石春线开关KG9（防止保护未跳开小电源线路）、断开宾石线开关KG6；

4、宾亨站断开清宾线开关KG4（隔离故障线路）；

5、石涧站合上翠石线开关KG7；

6、石涧站合上宾石线开关KG6；

最终状态：隔离清宾线永久性故障，逐级恢复石涧站、宾亨站正常供电。

四会—翠竹串区域备自投系统投入使用后，110kV清宾线发生过几起永久性故障中，区域备自均投正确动作，保持石涧站、宾亨站正常供电。也证明了区域备用电源自投系统在供电系统中的重要性，它是保证电力系统连续可靠供电的重要措施，对于电力系统安全可靠运行具有非常重要的意义。

四、影响区域备自投系统正常工作的注意事项

1、需要重启串内站端的远动机工作一定要等主站做好数据封锁，防止因数据量突变靠造成区域备自投误动。

2、涉及翠竹-四会串参与区域备自投的线路保护、测控定检工作时，在定检过程中班组可能需要分合开关及遥测加量，要在开工前要求主站做好安全措施，定检结束要报回主站，提醒解除安全措施。

3、涉及翠竹-四會串参与区域备自投的线路、母线停、送电建议巡检人员在开始操作前要与调度确认是否已退出该串区域备自投。

五、结束语

本文通过对备用电源自投装置在电力系统中重要性的叙述，站端就地备自投与区域备用电源自投控制系统在备自优点探讨，以及对应的故障类型其动作过程分析，还有实际工作中涉及与之相关设备时的注意事项，丰富了运维人员在备自投这块领域的理论知识，提高了大家的工作技能水平，对快速识别电网故障及缩短了处理该类电网故障的时间提供了帮助，有利于提高供电可靠性，提高电网运行经济性，并增加客户服务满意度有着现实上的意义。