220kV大朗站220kV备自投装置传动失败分析

•114•ELECTRONICSWORLD・技术交流220kV大朗站220kV备自投装置传动失败分析广东电网公司东莞供电局闫晓蕊【摘要】220kV大朗数字化站是典型的网采网跳组网方式，该站负荷重、进线数多的特点，容易出现信号配置错误，导致备自投有误动的风险，在验收的各个环节中，要把好关。本文列举一例备自投试验不正确动作的例子，并由此剖析反思新型数字化站的工程验收经验。最后，数字化变电站的220kV侧备自投装置已在广东电网220kV大朗数字化变电站进行了试点应用，且试运行情况良好。【关键词】备自投装置；220kV；数字化变电站；网采网跳引言220kV变电站220kV侧备自投装置主要功能是当检测到220kV主供电源失去致使母线失压后，投入母联开关或备投线路，全部或部分恢复失压母线的供电。220kV备自投装置设计以“防拒动”为主，因而对放电条件的设置慎重。基于网采网跳的220kV数字化站的220kV侧的备自投装置，已经在220kV大朗变电站投入使用，该变电站属于重负荷运行变电站，6回220kV进线，4台180MVA的主变。1.基本功能和标准配置图1数字化变电站备自投装置信号示意图备自投的配置：1号从机：线路1、2、3和母线I、II的SV和GOOSE信号+母联的GOOSE信号。母联无SV信号。2号从机：线路4、5、6的SV和GOOSE信号。3号从机：8回110kV线及一路小电源线（计算110kV的功率，采用单相电流、电压计算单相功率再乘以3，得到三相功率；区别于220kV线路的功率计算是采用三相电压电流计算而来的）主机：判逻辑。2.线路备自投充电条件：1）根据每条线路及母联开关的运行工况装置应能实时判别是否满足充电条件。2）充电条件应满足4个条件：①备自投功能压板须投入；②至少有一段母线有压；③非检修状态的母联开关在合位(考虑到单母运行时，母联检修可充电)；④其中一组线路有主供线路，另一组线路有且只有备投线路。3）充电延时应为5s。线路备自投功能应将互为备投的线路分为两组，通过整定线路组别及备投顺序后，装置可根据系统实际工况自动判别出主供与备投线路，并进入充电状态。3.母联备自投3.1充电条件（1）根据每条线路及母联开关的运行工况装置应能实时判别是否满足充电条件。（2）充电条件应满足2个条件：①备自投功能压板须投入；②母联开关在可备投状态。（3）充电延时应为5s。4.备自投传动失败的分析4.1运行方式1）模拟试验前，1M：裕大甲线（热备用）、纵大甲线（运行）；2M：裕大乙线（热备用）、纵大乙线（运行）、#1主变（运行）、#2主变（运行）、#3主变（运行）；220千伏母联2012开关在热备用状态。（如图2所示）图2模拟试验前运行方式按220kV备自投装置的正确逻辑，大朗站确认220千伏备自投装置在线路备投方式下充电完成，现场申请并经调度批准后，手动断开220千伏纵大甲线4825开关，大朗站220千伏备自投装置应放电。但当大朗站手动断开220千伏纵大甲线4825开关后，备自投装置动作合上220千伏裕大甲线2950开关，220千伏备自投装置未实现手跳闭锁备自投逻辑。2）模拟试验后，1M：裕大甲线（运行）、纵大甲线（热备用）；2M：裕大乙线（热备用）、纵大乙线（运行）、#1主变（运行）、#2主变（运行）、#3主变（运行）；220千伏母联2012开关在热备用状态。（如图3所示）图3模拟试验后运行方式4.2设备检查情况装置异常发生后，现场人员立刻查看220kV备自投装置动作情况，检查变位报告，发现在手动断开220千伏纵大甲线4825开关后装置并未收到该开关的手跳闭锁开入。4.3异常分析通过上述状况，继保人员初步怀疑是手跳开入取错装置导致异常。通过查找该装置虚端子回路图，继保人员发现备自投的手跳闭锁开入有虚回路连线，但该连线取自本间隔主二智能终端的手跳动作接点，但大朗站的遥分/遥合回路只作用于各间隔主一智能终端，主二智能终端未设计遥控回路，也就是说，开关通过主一智能终端实现遥分/合，主二智能（下转第116页）•116•ELECTRONICSWORLD・技术交流3.L800重耕实施方案3.1CDMA清频使用2频点及以下站点，3频点站点中1X使用2频点，DO使用1频点直接重耕，其余站点需要清频，这些站点中若站点话务量、数据量大，无法降频，对站点进行减容，通过分裂+移频方式解决。3.2L800重耕方案建议（1）高危减容站分析对于高频点高容量无法直接重耕基站定义为减容高危基站。采用三维分析法定位减容高危基站，即三个维度统计出高危站：MacIndex最大忙数维度取出一周每小区各频点每天实际忙时前向业务MacIndex最大忙数之和的最大值与100（单频点前向业务MacIndex最大忙数门限值）相比，若大于则为减容高危站。（城区3M组网门限值改为200即可）DO话务量符合维度取出每小区各频点一周前向RLP数据吞吐量之和*3600s/2000kbps*3600s*7天是否大于75%，若大于则为减容高危站；（城区3M组网门限值改为150%即可）超忙定义维度等效用户数4且前向物理层业务信道时隙占用率70%定义为超忙小区，筛选出一周中出现的所有超忙小区，列入减容高危小区，进而确定高位基站。某省3M重耕有97个基站需减容，影响用户约1万；5M重耕有388个基站需减容，影响用户约2万。两种组网方案相比，影响用户数相差约1万。分析该省全年3G、4G流量占比。从2015年5月至2016年5月，该省4G日均流量占比从24%增加到75%；3G流量从74%下降到24%。可见，4G流量不断增长，3G流量逐步下降。因此，建议该省5M重耕并对受影响用户进行4G迁移。（2）设备分析截至目前三大运营商之间，电信频谱最少，面对4G时代竞争，实现竞争力的关键频谱融合。目前，3CA只能同厂家部署，因此建议同厂家部署L800。（3）天馈分析考虑到邻频干扰，所有站点必须与原CDMA共址部署。LTE可单模部署，也可与CDMA共同部署。某省某厂家部署方式如如图6所示：图6优劣势分析：单模部署时，支持CA、负载均衡；重叠覆盖，统一管理；4G资源共享；但是天馈方案复杂；共天馈部署时：施工简单，但是无法支持CA，同厂家的需支持跨BBUCA。考虑到CA部署，天面允许情况下，LTE单模部署。4.结论在运营商竞争异常激烈情况下，中国电信快速建成一张广域覆盖的LTE网络对于提高竞争力，抢占市场具有重要意义。科学合理利用C网站址和频率资源，统一规划，快速部署L800是未来4G建设重点方向之一。重耕现有800M频段，使用5M“三明治”方案，可以满足低流量业务区用户需求。未来，如能申请足够频率资源，或CDMA网退服后，L800可扩充为10M带宽，提高网络峰值速率。用有限的带宽差异化建设增强用户感知提升品牌形象。（上接第114页）终端无法收到遥分/合命令，两套智能终端间并无电气联系，导致运行人员在站端后台遥分纵大甲线4825开关后，备自投装置无法收到手跳闭锁信号，误判该开关为保护跳开或偷跳，满足进线备投启动条件即母线失压同时无外部闭锁开入，从而备投合上裕大甲线2950开关。4.4事件原因分析（1）主要原因设计没有与南瑞继保公司相关设计人员做好沟通，造成备自投的虚端子设计有误，是导致220kV大朗站220kV备自投装置传动失败的主要原因。（2）直接原因1）班组人员没有有效审查出设计图纸的缺陷及做好设计与厂家间沟通的纽带，是导致220kV大朗站220kV备自投装置传动失败的直接原因。在班组前期提交的审图意见中曾对220kV备自投装置的虚端子设计提过疑问，在设计多次变更后仍无法满足现场数字化装置要求，对最终的设计方案疏于审核。2）对于新型设备装置验收的经验欠缺和现场验收把关不严，是导致220kV大朗站220kV备自投装置传动失败的直接原因。由于装置自身特性原因，在单机验收过程中无法通过试验仪器加入采样量的同时实际联通外部回路模拟开关手跳闭锁开入的方法进行验收，而只能验收单机逻辑的正确性。4.5管理原因1）现场验收时间长，工作交接不充分。遗忘跟进，投产前又缺乏“回头看”补救措施。2）现场验收工作并无严格按“三级验收”执行。现场验收时间紧迫，施工与验收一同进行。即使接近该站投产，现场很多设备都不满足现场验收条件。现场很多设备在施工完成后，工程施工方自身都没有对设备进行调试。在很多情况下，班组的验收工作与工程施工方的首次调试是一同进行。3）现场工程承包单位技术水平不满足220kV数字化变电站的调试需求。现场施工调试人员从未参与过数字化设备调试，调试经验严重欠缺。4）各部门并没有按《东莞供电局数字化变电站数字化设备运行管理实施细则（2013版）》中的要求履行各自的职责，所有的现场生产重担只压在一线基层班组。4.6事件原因分析1）现场班组人员工作不够严谨。在漫长的验收工作中班组人员并未充分履行自身职责。纵使验收工作跨度较长，验收工作多次中断，但现场把关人员并没认真做好记录，工作交接不充分，致使验收工作有疏漏，现场验收人员具有不可推卸的责任。2）反观整个工程，时间紧迫，不管是设计、现场施工调试人员，还是班组验收人员对于新型设备、新型技术的准备不充分。加上在各类规范上欠缺有效的技术支持。最终把该站的安全运行全押宝在最后的调试上，如此做法实欠稳妥。一种新设备或新技术的应用，从设计到投入使用，应经过不同工序的多重把关。审查图纸是一个人，编写验收指导书也是同一个人，到最后现场验收也是同一个人，安全怎可保障。5.结语数字化变电站的220kV侧备自投装置的设计原则是防止误动和拒动，实现的关键是根据数字信号的特点，协调处理好装置的各种信号异常和告警信号对逻辑的影响，提高备自投装置的可靠性，从而提高区域电网的供电可靠性。参考文献[1]杨文佳,张荫群,吴国炳,等.广东电网备用电源自动投入装置标准化设计的研究[J].南方电网技术,2009,3(增刊1):103-107.[2]YANGWenjia,ZHANGYinqun,WUGuobing,etal.ResearchonthedesignstandardizationofautomaticbustransferdeviceofGuangdongpowergrid[J].SouthernPowerSystemTechnology,2009,3(Supplement1):103-107.作者简介：闫晓蕊（1989－），女，学士，主要研究方向：继电保护。