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摘要：结合实际情况分析了江门地区电力网110kV变电站备用电源自动投入装置的应用现状，针对应用较为典型的南瑞继保生产的RCS-9653C-111220式备用电源自动投入装置在现场应用中遇到的问题，进行了分析及探讨。
关键词：110kV线路；变电站；备自投故障；分析及对策；案例
中图分类号：TM411+.4文献标识码：A文章编号：
1、110kV备自投装置作用效率分析
备自投保护在电网中实际的作用效率包括实际能够动作的条件和综合投资效益两方面。
1.1备自投保护一般常配置在主变中、低压侧单母分段接线方式，但由于原理设计和技术要求等原因，在这种方式下，备自投保护仅在主变本体或主变差动范围内故障时，才允许备自投保护动作，而实际上据运行经验表明故障率最高的是线路故障，因此对于以220kV电压等级为主网架时，以降低电网短路容量和优化保护配置目的为要求，110kV电网逐步采取辐射方式运行的前提方向下，110kV变电站为终端运行可能有因线路故障造成全站失压的风险，所以必须装设110kV备自投保护来综合提高供电可靠性。但同时，也应考虑变电站内单台主变带全站负荷和线路带多座变电站负荷的能力，采取适当措施，防止主变或线路過载而造成二次跳闸；同时由于为尽可能减小主变的短路冲击电流，防止主变烧损。
1.2根据110kV电网系统的实际运行方式，在需要装设备自投保护的地方，尽可能结合一、二次设备要求，合理配置设备，既节省设备投资，又简化了保护，提高了保护的可靠性，设备实际利用率提高。只有做到综合考虑各方面因素，才能使备自投装置真正实现正确、可靠、有效动作，切实提高供电可靠性。
2、110kV备自投应用中的危险点分析及其防范措施
2.1跳位不宜采用操作箱的TWJ。运行维护中，若断路器机构箱处远方把手打至就地，或控制保险熔断，会造成操作箱中TWJ不启动，跳位接点不闭合，导致备自投误判断路器合位，从而满足某些备投动作逻辑序列，造成误动作或不正确动作，这会对电网造成很大威胁。我们应杜绝采用操作箱的TWJ接点作为备自投跳位开入的情况，直接采断路器的辅助接点作开关量输入。
2.2能将KKJ复归或接于手跳永跳回路。对于南瑞的备自投装置，为了使其能正确动作，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（若直接接入手跳开入，会对下一次备投的充电产生影响）。其它厂家备自投无判KKJ的放电方式，所以直接接入手跳或永跳开入，防止保护的偷跳启动重合。
2.3PT断线信号能及时上传，有空开脱扣或者事故音响。某110变电站曾发生过由于运行人员未给二次交流电压空气开关，而备自投未投PT断线判别控制字，由于电流的波动引起备自投误动作的事例。而且虽然备自投装置也有PT断线放电的判据，但不排除采样精度及模拟量波动的情况。建议110变电站对备自投空开增加脱扣事故信号至后台，便于值班人员监护。
2.4内桥接线加主变保护动作闭锁备自投接点。若采用内桥接线，当主变保护动作跳高压侧断路器时，备自投可能动作，引入备用电源，如果此时母联无开关或母联未跳开，会导致对故障主变的再充电，损坏设备，所以此时应引入主变保护动作接点作为备自投的开入量，闭锁备自投动作。没有保护动作备用输出接点的装置，应对软件硬件进行升级改装。
2.5提高备投线路CT变比，提高采样电流，防止电流过小，闭琐条件失效。进线开关引入一相电流，是为了防止PT三相断线后造成分段开关误投，也是为了更好地确认进线开关已跳开，但当开关位置不准确，且电流小于无流判据时，便可能引起备自投的误动作。所以在条件允许的情况下，建议对备投线路采用变比较大，精度较高的CT，使装置能精确监控电网运行的实时情况，防止误动的发生。
2.6南瑞继保的备自投产品在跳闸回路接入保护装置的保护跳闸回路还是手跳回路有一个特别值得注意的地方就是，南瑞继保是接入手跳回路的，它的一个好处是取消了闭锁线路重合闸的回路，但是在调试过程中，备自投的放电条件第一条讲到：Ⅰ母无工作电源，包括本装置没有跳闸出口时手跳工作电源（本项可由用户退出，即“手跳不闭锁备自投”控制字整为1）；这句话有两层意思：1、接手跳必须将“手跳不闭锁备自投”控制字整为1，2、本装置没有跳闸出口时解释为当备自投保护没有跳闸出口时，当“手跳不闭锁备自投”控制字整为1时，即备自投保护没有启动时，非备自投保护手跳开关会闭锁备自投保护动作；当备自投保护有跳闸出口时，当“手跳不闭锁备自投”控制字整为1时，即备自投保护启动时，非备自投保护手跳开关不会闭锁备自投保护动作。所以在调试过程中，必须按实际非备自投保护手跳开关的开入量模拟试验，即母线电压的消失与开关跳位、KKJ三者必须同时开入才能满足备自投保护不启动。
3、110kV备自投保护在江门局110kV电网系统中的典型应用案例
3.1工程概述
110kV建陶变电站,新建主变压器3×63MVA，110kV出线4回，分别为：至110kV马坦站2回（进线2为马陶甲线、进线4为马陶乙线），至220kV开平站1回（进线1为开陶线），至110kV沙湖站1回（进线3为沙陶线）。110kV侧主接线图如下：
3.2110kV建陶变电站备自投保护的原理及运行方式
3.2.1备用电源自投逻辑
本站110kV备自投采用南瑞继保生产的RCS-9653C_111220备用电源自投保护，包括五种自投方式。自投方式1：对应两段母线并列运行时的多进线互投。自投方式2和3：两段母线分列运行时分别对应Ⅰ、Ⅱ母上的进线互投。自投方式4和5：通过分段开关实现Ⅱ母和Ⅰ母互为暗备用的两种方式。
与安稳配合功能：能够在所有备用进线低频、低压或安稳装置切负荷时可靠闭锁自投。
3.2.2备用进线电源可通过整定设置优先级
四条进线分别设置了各自的优先级整定值，整定范围为1～4，其中1表示优先级最高，4表示优先级最低。当具备多条备用进线电源时，备自投合闸动作时会根据各自优先级的高低，将优先级最高的备用进线电源投上，而当无法合上该备用进线电源时，继续合下一级别的备用进线电源或终止。若备用进线的优先级相同，则会同时合相同优先级的备用进线。
3.2.3运行时的注意事项
1）当某条进线作为出线运行或其开关检修时，需投入该进线的检修压板。
2）当分段检修时需投入分段检修压板。对于无分段的主接线，若两段母线分列运行时也要投入分段检修压板，并列运行时则退出分段检修压板。
3.2.4备自投保护经重合闸过程起动
当安稳系统切负荷，在对侧跳开本站进线电源时，备自投不应动作。在安稳装置的接点不能远传至本站情况下，只能就地通过接入备自投装置的母线电压来判断。由于信息不完全，无法区分三相故障跳闸和安稳切负荷跳闸，只能考虑根据电源进线发生不对称故障跳闸后再重合于故障加速跳开整个过程中，本侧母线电压变化的特点来起动备投。
3.2.5备自投保护在运行中的注意事项
110kV建陶变电站110kV侧线路进线中，马坦站及沙湖站电源为220kV圣堂站，马坦站为单电源双回路（正常运行时110kV圣马甲线挂220kV圣堂站110kV #1母线运行，110kV圣马乙线挂220kV圣堂站110kV #2母线运行）。沙湖站原110kV开沙线解口为110kV开陶线及110kV沙陶线，马坦站负荷重，所以，110kV建陶变电站110kV侧可靠地供电方式为110kV分段在热备用状态，110kV开陶线在运行状态带#1、#2主变负荷运行，110kV马陶甲线在热备用状态；110kV沙陶线在运行状态带#3主变负荷运行，110kV马陶乙线在热备用状态；当任一母线失压备投保护启动备投方式2（或3）动作合各自母线上的备用电源，同时如果此时因为备用线路故障，110kV线路保护跳开线路致使110kV线路失压，此时备投保护启动备投方式4（或5），这样可避免220kV圣堂站与220kV开平站合环，也避免了220kV圣堂站11kV侧两条母线合环造成11kV母差误动，所以，在正常的运行中，应尽量的避免此类故障发生。
4、结束语
随着电网一次系统的不断发展，电网安全的压力也越来越大，要保障系统的安全稳定，必须保证系统每一个环节保持正常工作；作为系统的一个组成部分，备自投的正确动作显得尤为重要，通过本文对备自投装置的故障分析和以上一系列的解决措施，我们相信，将会进一步提高备自投正确动作率和减少缺陷障碍，保障系统的安全稳定运行。
关键词：110kV线路；变电站；备自投故障；分析及对策；案例
中图分类号：TM411+.4文献标识码：A文章编号：
1、110kV备自投装置作用效率分析
备自投保护在电网中实际的作用效率包括实际能够动作的条件和综合投资效益两方面。
1.1备自投保护一般常配置在主变中、低压侧单母分段接线方式，但由于原理设计和技术要求等原因，在这种方式下，备自投保护仅在主变本体或主变差动范围内故障时，才允许备自投保护动作，而实际上据运行经验表明故障率最高的是线路故障，因此对于以220kV电压等级为主网架时，以降低电网短路容量和优化保护配置目的为要求，110kV电网逐步采取辐射方式运行的前提方向下，110kV变电站为终端运行可能有因线路故障造成全站失压的风险，所以必须装设110kV备自投保护来综合提高供电可靠性。但同时，也应考虑变电站内单台主变带全站负荷和线路带多座变电站负荷的能力，采取适当措施，防止主变或线路過载而造成二次跳闸；同时由于为尽可能减小主变的短路冲击电流，防止主变烧损。
1.2根据110kV电网系统的实际运行方式，在需要装设备自投保护的地方，尽可能结合一、二次设备要求，合理配置设备，既节省设备投资，又简化了保护，提高了保护的可靠性，设备实际利用率提高。只有做到综合考虑各方面因素，才能使备自投装置真正实现正确、可靠、有效动作，切实提高供电可靠性。
2、110kV备自投应用中的危险点分析及其防范措施
2.1跳位不宜采用操作箱的TWJ。运行维护中，若断路器机构箱处远方把手打至就地，或控制保险熔断，会造成操作箱中TWJ不启动，跳位接点不闭合，导致备自投误判断路器合位，从而满足某些备投动作逻辑序列，造成误动作或不正确动作，这会对电网造成很大威胁。我们应杜绝采用操作箱的TWJ接点作为备自投跳位开入的情况，直接采断路器的辅助接点作开关量输入。
2.2能将KKJ复归或接于手跳永跳回路。对于南瑞的备自投装置，为了使其能正确动作，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（若直接接入手跳开入，会对下一次备投的充电产生影响）。其它厂家备自投无判KKJ的放电方式，所以直接接入手跳或永跳开入，防止保护的偷跳启动重合。
2.3PT断线信号能及时上传，有空开脱扣或者事故音响。某110变电站曾发生过由于运行人员未给二次交流电压空气开关，而备自投未投PT断线判别控制字，由于电流的波动引起备自投误动作的事例。而且虽然备自投装置也有PT断线放电的判据，但不排除采样精度及模拟量波动的情况。建议110变电站对备自投空开增加脱扣事故信号至后台，便于值班人员监护。
2.4内桥接线加主变保护动作闭锁备自投接点。若采用内桥接线，当主变保护动作跳高压侧断路器时，备自投可能动作，引入备用电源，如果此时母联无开关或母联未跳开，会导致对故障主变的再充电，损坏设备，所以此时应引入主变保护动作接点作为备自投的开入量，闭锁备自投动作。没有保护动作备用输出接点的装置，应对软件硬件进行升级改装。
2.5提高备投线路CT变比，提高采样电流，防止电流过小，闭琐条件失效。进线开关引入一相电流，是为了防止PT三相断线后造成分段开关误投，也是为了更好地确认进线开关已跳开，但当开关位置不准确，且电流小于无流判据时，便可能引起备自投的误动作。所以在条件允许的情况下，建议对备投线路采用变比较大，精度较高的CT，使装置能精确监控电网运行的实时情况，防止误动的发生。
2.6南瑞继保的备自投产品在跳闸回路接入保护装置的保护跳闸回路还是手跳回路有一个特别值得注意的地方就是，南瑞继保是接入手跳回路的，它的一个好处是取消了闭锁线路重合闸的回路，但是在调试过程中，备自投的放电条件第一条讲到：Ⅰ母无工作电源，包括本装置没有跳闸出口时手跳工作电源（本项可由用户退出，即“手跳不闭锁备自投”控制字整为1）；这句话有两层意思：1、接手跳必须将“手跳不闭锁备自投”控制字整为1，2、本装置没有跳闸出口时解释为当备自投保护没有跳闸出口时，当“手跳不闭锁备自投”控制字整为1时，即备自投保护没有启动时，非备自投保护手跳开关会闭锁备自投保护动作；当备自投保护有跳闸出口时，当“手跳不闭锁备自投”控制字整为1时，即备自投保护启动时，非备自投保护手跳开关不会闭锁备自投保护动作。所以在调试过程中，必须按实际非备自投保护手跳开关的开入量模拟试验，即母线电压的消失与开关跳位、KKJ三者必须同时开入才能满足备自投保护不启动。
3、110kV备自投保护在江门局110kV电网系统中的典型应用案例
3.1工程概述
110kV建陶变电站,新建主变压器3×63MVA，110kV出线4回，分别为：至110kV马坦站2回（进线2为马陶甲线、进线4为马陶乙线），至220kV开平站1回（进线1为开陶线），至110kV沙湖站1回（进线3为沙陶线）。110kV侧主接线图如下：
3.2110kV建陶变电站备自投保护的原理及运行方式
3.2.1备用电源自投逻辑
本站110kV备自投采用南瑞继保生产的RCS-9653C_111220备用电源自投保护，包括五种自投方式。自投方式1：对应两段母线并列运行时的多进线互投。自投方式2和3：两段母线分列运行时分别对应Ⅰ、Ⅱ母上的进线互投。自投方式4和5：通过分段开关实现Ⅱ母和Ⅰ母互为暗备用的两种方式。
与安稳配合功能：能够在所有备用进线低频、低压或安稳装置切负荷时可靠闭锁自投。
3.2.2备用进线电源可通过整定设置优先级
四条进线分别设置了各自的优先级整定值，整定范围为1～4，其中1表示优先级最高，4表示优先级最低。当具备多条备用进线电源时，备自投合闸动作时会根据各自优先级的高低，将优先级最高的备用进线电源投上，而当无法合上该备用进线电源时，继续合下一级别的备用进线电源或终止。若备用进线的优先级相同，则会同时合相同优先级的备用进线。
3.2.3运行时的注意事项
1）当某条进线作为出线运行或其开关检修时，需投入该进线的检修压板。
2）当分段检修时需投入分段检修压板。对于无分段的主接线，若两段母线分列运行时也要投入分段检修压板，并列运行时则退出分段检修压板。
3.2.4备自投保护经重合闸过程起动
当安稳系统切负荷，在对侧跳开本站进线电源时，备自投不应动作。在安稳装置的接点不能远传至本站情况下，只能就地通过接入备自投装置的母线电压来判断。由于信息不完全，无法区分三相故障跳闸和安稳切负荷跳闸，只能考虑根据电源进线发生不对称故障跳闸后再重合于故障加速跳开整个过程中，本侧母线电压变化的特点来起动备投。
3.2.5备自投保护在运行中的注意事项
110kV建陶变电站110kV侧线路进线中，马坦站及沙湖站电源为220kV圣堂站，马坦站为单电源双回路（正常运行时110kV圣马甲线挂220kV圣堂站110kV #1母线运行，110kV圣马乙线挂220kV圣堂站110kV #2母线运行）。沙湖站原110kV开沙线解口为110kV开陶线及110kV沙陶线，马坦站负荷重，所以，110kV建陶变电站110kV侧可靠地供电方式为110kV分段在热备用状态，110kV开陶线在运行状态带#1、#2主变负荷运行，110kV马陶甲线在热备用状态；110kV沙陶线在运行状态带#3主变负荷运行，110kV马陶乙线在热备用状态；当任一母线失压备投保护启动备投方式2（或3）动作合各自母线上的备用电源，同时如果此时因为备用线路故障，110kV线路保护跳开线路致使110kV线路失压，此时备投保护启动备投方式4（或5），这样可避免220kV圣堂站与220kV开平站合环，也避免了220kV圣堂站11kV侧两条母线合环造成11kV母差误动，所以，在正常的运行中，应尽量的避免此类故障发生。
4、结束语
随着电网一次系统的不断发展，电网安全的压力也越来越大，要保障系统的安全稳定，必须保证系统每一个环节保持正常工作；作为系统的一个组成部分，备自投的正确动作显得尤为重要，通过本文对备自投装置的故障分析和以上一系列的解决措施，我们相信，将会进一步提高备自投正确动作率和减少缺陷障碍，保障系统的安全稳定运行。