安全生产 Safety 重动并列装置失电引起备自投动作事件
2012年第08期?总第303期
重动并列装置失电引起备自投动作事件
（1.深圳供电局有限公司，广东…深圳…518001；2.潮州供电局，广东…潮州…521000）
邹……戈1，朱育熹2
1 事件介绍
2011年2月12日，某110 kV 变电站110 kV ××甲线117开关跳闸，35 kV 侧水电甲线311动作跳闸，后110 kV ××乙线118开关合闸。
2 事件前运行方式
如图1所示，该站为新建变电站，110 kV 侧有两条线路：110 kV ××甲线117开关带110 kV #Ⅰ母处运行状态及110 kV ××乙线118开关处热备用状态，110 kV ××甲线带110 kV #1母线、#2母线处运行状态，110 kV 分段100开关处运行状态；#1主变处运行状态，三侧开关在合位；35 kV 侧有两条线路：35 kV 水电线311开关带35 kV #Ⅰ母处运行状态，35 kV 备用线312开关处热备用状态，35 kV 分段300开关在分位；10 kV 侧有三条出线在运行，其余出线在热备用状态。
3 事故发生后运行情况
110 kV ××甲线117开关处分位，110 kV ××乙线处运行状态，110 kV 分段100开关在运行状态，110 kV
；#1主变处运行状态； 35 kV 水电甲线110 kV ××甲线117开××线报开关跳闸信号，无保护动作报告；
110 kV 备自投装置动作信号灯亮，110 kV 有关元件的保护装置均报电压互感器断线。110 kV 电压互感器重动并列装置失电。
4 现场检查情况
查阅保护动作情况，备自投动作前，设备处于充电状态；备自投动作后，装置经3 s 延时后跳110 kV ××甲线117开关；同时联跳35 kV 侧开关；再经1 s 延时后备自投动作合上110 kV ××乙线118开关。
110 kV 电压互感器并列装置电源空气开关跳闸，同屏其它常投空气开关均在合闸状态，尝试将装置电源开关投上，合上后空气开关自动跳闸。
用万用表测量电压输入端子带正常三相电压，测量输出端子发现三相电压为零。
由于110 kV 电压互感器并列装置
（RCS 9663）输出电压为零，110 kV 各元件保护、后台报电压互感器断线。
5 事件发生经过及原因分析
5.1 事件经过
110 kV 电压互感器重动并列装置RCS 9663的装置电源1ZK 空气开关跳闸，装置失电。
由于RCS 9663的设计缺陷，导致其输出电压为零，各110 kV 保护装置、后台报电压互感器断线。
110 kV 备自投装置RCS 9651的有压定值为70 V ，BZT 无流检查定值为0.1 A （即一次侧电流为60 A ）。事件发生时，110 kV 进线的电流小于60 A ，此时备自投动作。
备自投动作经3 s 延时跳开110 kV ××甲线，同时联跳35 kV 水电甲线，再经1 s 延时合上110 kV ××乙线。5.2 原因分析
5.2.1 空气开关跳闸原因
经检查，该空开的额定电流是20 A ，因为过流导致跳闸的几率是极小的；对合闸状态的空气开关进行物理冲击试验，空开无异常；再检查绝缘状态，发现空开至装置的转接端子排，正极的端子排内侧安装螺丝处被拧爆，同
110kV××甲线110kV××乙线
图1 一次主接线图
摘要：电压重动并列装置及备自投装置是变电站继电保护装置及安全自动化装置重要的、不可或缺的设备，由于某电压重动并列装置的设计缺陷以及设备运行时产生的缺陷，造成了备自投的误动作，本文将该事件的发生经过及原因，整改措施列举出来以供读者参考。关键词：备自投装置；直流失电；电压重动并列装置中图分类号：TM762.1?
文献标志码：B?
文章编号：1003-0867(2012)08-0034-02
2012年第08期?总第303期
时经检查空气开关无其他异常，至此确定空气开关跳闸的
原因是绝缘不好。
5.2.2 输出电压失压原因
电压互感器的二次电压在进入微机保护装置之前必须
经过重动装置。所谓重动，就是使用一定的控制电路使电
压互感器二次绕组的电压状态（有/无）和电压互感器的运
行状态（投入/退出）保持对应关系，避免在电压互感器
退出运行时，二次绕组向一次绕组反馈电压，造成人身或
设备事故。在实际运行中，利用电压互感器的刀闸辅助触
点，将此开关量输入引至电压互感器重动装置的重动继电
器中，通过重动继电器确定电压互感器的投入、退出，控
制电压互感器二次电压至重动装置之间的回路连通。如图
2电压重动并列回路图。由隔离刀闸引出的辅助触点G1、
G2常开触点、G1、G2常闭触点（图2虚线圈内），接入装
置的双位置继电器，1YQJ（图2实线圈内）、2YQJ，通过
双位置继电器的触点，进入电压重动并列装置的二次电压
经过重动后，输出到各个保护、测量及计量装置。
在图2中所列举的继电器，是有自保持功能的，确保
并列装置失电时，仍有输出电压。而RCS 9663装置中，
它的重动继电器没有自保持功能。
因此，存在的隐患是：装置断电后，继电器返回，常
开触点断开，造成无电压输出。
5.2.3 备自投动作原因
本站的110 kV备自投采用的是进线备自投方式，其动作
逻辑是：充电完成；母线电压互感器电压为无压（三相电压均
小于无压起动定值）；备用线路TYD有压；运行线路无流。
事件发生前，动作逻辑中AC项已得到满足，由于该
站只有三条10 kV在运线路，35 kV小水电基本能满足负
荷需要，因此110 kV××甲线一次电流小于60 A（电流
互感器变比600/1，二次值为0.1 A），D项也得到满足，
当RCS 9663输出电压为零时，各项逻辑均满足。则备自
投动作，出口跳在运行的110 kV××甲线，同时联跳在
运行的35 kV水电甲线，合上备用的110 kV××乙线。
5.3 联跳35 kV水电甲线的原因
非同期并列时，由于合闸冲击电流很大，巨大的冲击
电流对发电机、变压器及系统造成严重冲击。机组将发生强
烈的振动，使待并发电机绕组变形、扭弯、绝缘崩裂、定子
绕组并头套熔化，甚至将绕组烧毁。即使当时没有损坏，也
会造成严重的隐患。就整个电力系统来讲，如果一台大型机
组发生非同期同列，这台发电机将与系统发生功率震荡，严
重扰乱整个系统的正常运行，甚至造成整个系统的崩溃。
在本站110 kV进线备自投动作时，在跳开运行线路
后，合上备用线路前，系统与小水电是两个不同的系统。
在此可将110 kV侧视为无穷大系统，由于备自投合上备
用线路时是不检同期的，因此有可能造成非同期合闸。非
同期并列有三种情况：电压不一致，频率不一致，相位不
一致。在本案例中最可能造成严重后果的是相位不一致：
I im=2U/X d sinδ/2如果δ很大(在180°范围内，则冲击电
流I im很大)，其有功分量在发电机轴上产生冲击力矩，使
设备烧毁，或使发电机大轴扭屈。特别是δ=180°时，I im
近似等于机端三相短路电流的两倍，损坏最严重。
综上所述，在跳开110 kV运行线路时，联跳35 kV
水电甲线。
6 整改措施
空气开关：将端子更换后，重新接电，装置正常。
电压重动并列装置的整改措施：为了防止出现装置失
电造成二次交流失压，根据现场情况，经过讨论，提出了
有两种整改方法。
第一种，取刀闸辅助开关常开接点，通过电缆引至
电压重动并列装置，直接将其引入二次电压回路中。即
将继电器1YQJ换为辅助开关的常开接点。其优点是：直
接反映电压互感器的投运状态，确定是否引入二次电压。
缺点是：辅助开关接点不足，二次电压回路至少需要七个
接点，同时还需要若干接点提供给信号回路；需另外敷设
控制电缆。
第二种，取刀闸辅助开关常开常闭接点，通过电缆引
至电压重动并列装置，同时对装置升级，改为双位置带自
保持功能的继电器，将接点引入重动继电器。其优点是：
一组电压互感器只需采用两对常开常闭接点，即可满足电
压回路重动、信号等相关功能；无需敷设控制电缆，原电
缆有备用芯。缺点：需对装置升级，更换插件；触点容量
可能不够，无法满足要求。
以上两种方法各有优劣，最终采用第二种方法。
对所辖各站的电压重动并列装置进行清查，清点出有
同样缺陷的装置，对其进行整改，防止同类事件再次发生。
根据调查结果，制定相应的整改措施，纳入技改检修
计划。
（责任编辑：刘艳玲）
图2 电压重动并列回路图