1、广东电网110kV备自投装置标准化设计要求v2广东电网110kV侧备自投装置标准化设计要求（2011年版）2011年8月第1章 110kV侧备自投标准化要求1.1 基本要求标准化的110kV侧备自投装置将线路备自投和母联（分段）备自投功能集成在同一装置内。要求适应用于220kV变电站的110kV侧和110kV变电站的110kV侧备自投。每个变电站原则上均按单套配置。装置逻辑采用人性化设计，以“傻瓜式”整定和压板投退方式供使用。1.2 装置的外部基本条件要求具体的外部基本条件如下表所示。表11 外部基本条件项目对象数量备注输入模拟量母线电压2 按2段母线PT的三相电压考虑主（备）供单元电流5每个
2、间隔（含旁路）的电流按三相考虑输入开关量备自投功能压板11、投入则开放装置所有的功能；2、退出则控制功能屏蔽，异常告警继续，装置输入量显示继续；3、投入时若装置充电不成功，则告警。主（备）供单元检修压板4当该压板投入时，装置认为该开关处于分位，且不参与自投。主（备）供单元旁代压板4当旁代压板投入时，主供单元的电流切换为旁代单元电流母联（分段）开关检修压板1主（备）供单元合位信号4各开关的合位信号母联（分段）开关合位信号1各开关的合位信号线路重合闸信号1将4回110kV线路的重合闸信号从保护装置引出，并联后接入备自投装置闭锁信号接入母差和失灵动作信号1闭锁信号消失，信号消失且手动复归后装置才进入
3、充电状态。主（备）供单元手跳信号4开入返回后满足充电条件自动重新充电。外部闭锁信号11（预留）闭锁信号消失，信号消失且手动复归后装置才进入充电状态。外部闭锁信号21（预留）闭锁信号消失，5s后装置自动复归开出开关跳闸出口4+4+1+1+164回110kV线路跳闸出口和闭锁重合闸；母联(分段)开关跳闸出口；旁路开关跳闸出口；16回负荷单元跳闸出口。开关合闸出口4+14回110kV线路和母联（分段）合闸出口告警、闭锁信号等若干不小于一组带保持的中央信号和一组迅速返回的远动信号注：1、适用于双母、母线单分段、双母带旁路或母线单分段带旁路等主接线形式。2、开入量（除重合闸开入）的防抖时间应为20ms。
4、3、4回线路的接入顺序须固定。1.3 逻辑功能标准化要求为提高110kV侧备自投装置对运行方式的适应性，并使备自投的功能整定“傻瓜式”，对110kV备自投逻辑设计采用全新思路，具体逻辑要求如下。线路开关的状态判别110kV线路分为运行和停运两种状态。 运行：线路应同时满足以下条件：1 元件对应的检修压板在退出状态；2 元件对应的开关为合位，或者元件对应的电流超过门槛值。 停运：线路应满足以下任一条件：1 元件对应的检修压板在投入状态；2 元件对应的开关为分位且元件对应的电流小于门槛值。检修压板投入的线路，其开入量、电气量均不参与备自投的逻辑及异常判断。母联（分段）开关的状态判别110kV母联（
5、分段）分为运行和停运两种状态。 运行：母联（分段）应同时满足以下条件：1 元件对应的检修压板在退出状态；2 元件对应的开关为合位。 停运：母联（分段）应满足以下任一条件：1 元件对应的检修压板在投入状态；2 元件对应的开关为分位。检修压板投入的母联（分段）开关，其开入量不参与备自投的逻辑及异常判断。备自投方式整定装置应按下表实现备自投方式的整定：表12 备自投方式整定表事前方式备自投方式间隔甲线乙线丙线丁线母联甲线乙线丙线丁线母联方式11100100110方式20011111000方式31111000001方式8注：（1）对于事前方式，0表示停运，1表示运行； （2）对于备自投方式，0表示不备
6、投，1表示备投；（3）装置按最复杂为8种充电方式设计，当应用中小于8种方式时，可在整定表中相应行全填“0”，装置识别此种情况为无方式。备自投方式整定合理性判别装置应根据以下原则对整定值进行判别，如不满足以下任一定值判别原则，不允许进行整定。原则序号原则描述原则一甲乙线为一个分组，丙丁线为一个分组，母联为一个分组，三个分组有且只能有一个分组的备自投方式整定值有“1”。原则二事前方式整定值不全为“0”时，则4条线路和母联的备投方式至少一个不为“0”。原则三4条线路和母联的事前方式和备自投方式整定值不能同时为“1”。原则四事前方式不能4条线路和母联全部整定为“1”。原则五备自投方式值母联整定为“1”
7、时，甲乙组、丙丁组两组均至少有一个需整定为“1”。充电逻辑装置检测到以下条件均满足时进入充电状态： “备自投功能压板”在投入状态； 至少一段母线电压U1（有压定值）； 参与备投的5个单元，至少与其中一个方式要求的状态完全对应，且该方式整定的备投元件中至少一个备投元件的检修压板在退出状态。满足上述条件经过Tc时延后，装置处于充电状态。启动逻辑和“上级切负荷闭锁备自投”功能当备自投装置满足条件超过延时Tq，且不满足条件时，备自投装置启动：1 任一母线电压U2（失压启动定值）；2 主供线路满足无流条件；3 “上级切负荷闭锁备自投”条件。注：为满足小电源支撑母线电压振荡下降时装置的动作需求，在无线路合
8、位异常告警（有流而无开关合位）的情况下，当运行线路跳闸后母线电压悬浮于U2之上时，装置不应放电，且应取“最后一回运行线路变停运状态前5s”时刻的运行线路作为主供线路，并记忆。 “上级切负荷闭锁备自投”条件标准化的110kV备自投装置应能在上一级执行站采取切负荷措施后，闭锁自投功能。为此，装置应设置“上级切负荷闭锁备自投”控制字定值供整定。当该定值整定为1时，备自投不满足以下任一条件时，装置应闭锁：a. 装置收到线路的重合闸开入信号（01，防抖时间为10ms）；b. 母线电压满足重合闸波形（有压无压有压）；c. 母线零序电压大于门槛值U3（故障下母线不平衡电压门槛值）。注：为满足小电源支撑母线电
9、压振荡下降时装置的动作需求，逻辑需设置“切负荷闭锁备自投开放”标识位，在定值投入“上级切负荷闭锁备自投”控制字时，检测在所有运行线路变无流时刻前后5S内是否满足以上三个条件中的任一个，是则对“切负荷闭锁备自投开放”标识位置“1”。该标识位置“1”后在检测到有运行线路有流且持续时间达到5S，则清除该标识位。切负荷功能逻辑为确保备自投成功率，以及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相关的小电源和负荷单元。切负荷单元按16回考虑。由于10kV线路太多，简化起见，不采集切负荷单元的电压和电流。各切负荷单元的投退控制字整定范围为0和1，0表示不切，1表示切。运行过程中，若预见到备投线
10、路可能出现过载或者存在小电源线路，则可事前通过投退压板开放切除相关切负荷单元。“自投于故障后加速切”功能110kV母线一般不配置母差保护，当110kV母线发生故障时，为避免备投线路自投于故障点，造成事故扩大，110kV侧备自投须配备“自投于故障后加速切”功能。该功能要求如下：当任一备投元件开关变为合位或有流后，若延时Thjs（可整定）内满足“任一备投元件任一相电流Ihjs（可整定）”，且满足母线复合电压条件之一，则装置应启动“自投于故障后加速切”功能，发出备投元件的跳闸开出信号，并报备自投失败。母线负荷电压条件如下：a. 非发生TV断线异常的任一母线任一相电压低于U1（元件判有压定值）；b.
11、非发生TV断线异常的任一母线零序电压大于固化定值U0hjs；c. 非发生TV断线异常的任一母线负序电压大于固化定值U2hjs。动作逻辑1 装置启动。2 装置发令跳原运行线路开关。3 TT内当所有主供线路的开关均处于分位时，进入第步；否则装置放电，报备自投失败。4 根据整定值，切除相关负荷单元。5 根据整定值，合备投单元开关。6 当备投元件开关变为合位或有电流后，Thjs内若该备投元件任一相电流Ihjs，并备自投发出备投元件的跳闸开出信号，并报备自投失败，结束；否则，进入下一步。7 若在Th时间内失压母线电压恢复，则报备自投成功；否则，报备自投失败。备投功能逻辑见图 11，装置动作时序示意见错误
12、！未找到引用源。图 11 110kV侧备自投动作逻辑示意图放电逻辑装置检测到满足以下条件之一时放电： “备自投功能压板”退出，在经过防抖时间后立刻放电。 所有自投的方式均不满足，延时5s放电。 装置启动跳主供开关后，若在TT时间内检测不到相应开关变为分位状态，则装置放电，并需手动复归。 装置未启动时收到主供单元相应的手跳开入，在经过防抖确认时间后马上放电，无需手动复归；装置启动后，收到任意手跳信号，也不应放电。 收到母差、失灵以及外部闭锁信号1时，在经过防抖确认时间后马上放电，并需手动复归。 收到外部闭锁信号2时，在经过防抖确认时间后马上放电，5s后自动复归。 备自投动作后须放电，并需手动复归
13、。 在小电源支撑情况下，母线电压悬浮于有压定值U1与无压定值U2之间时，备自投装置不应启动，且须保证在此状况维持时间较长的情况下装置不放电，直至母线电压低于U2时备自投动作。 1.4 程序版本号标准装置生产厂家应对每个标准化的程序版本提供如下版本确认信息：程序版本信息、程序形成时间、程序校验码。其中，程序校验码用4位16进制数表示。 固化定值的数值应参与程序的校验码计算。 上位机与各IO机箱的程序校验码应合并生成一个校验码。表13 程序版本号格式程序版本程序校验码程序生成时间备注Rx.xxxxxxYear-Mon-Day，Hou:Min:Sec主从机联合生成一个校验码R1.00A5C22009
14、-11-7，10:50:18范例1.5 压板设计要求压板编号 压板编号应采用双重编号，并反映压板的顺序、对应的装置或对象、功能等。从屏柜正面看，压板编号顺序自上而下，从左至右依次排列。各类型压板具体采用“行号+压板类型号+列号”的方式进行编号，其中 “压板类型号”指：（1） 对于总功能压板和检修压板等起功能投退控制、元件状态判别用的压板，“压板类型号”为“FLP”。（2） 跳闸出口压板的“压板类型号”为“TLP” （T表示“跳闸”）。（3） 合闸出口压板的“压板类型号”为“HLP” （H表示“合闸”）。（4） 备用压板的“压板类型号”为“BY”，并以中文名称“备用压板”标识。压板布局压板应满足
15、按类型分区布置的设计要求。每行9个，共7行。具体布局如下。第一行：总功能压板（1）；第二行：线路检修压板（4）、母联检修压板（1）、旁代压板（4）；第三行：110kV线路跳闸出口压板（4）、母联跳闸出口压板（1）、旁路跳闸出口压板（1）；第四行：110kV线路闭锁重合闸压板（4）、旁路开关闭锁重合闸压板（1）；第五行：110kV线路合闸出口压板（4）、母联合闸出口压板（1）；第六行：18回负荷单元跳闸出口压板（8）；第七行：916回负荷单元跳闸出口压板（8）；第八行：备用 每条110kV线路、旁路和母联对应的检修压板、跳合闸出口压板须布置于同一列。图 12 110kV侧备自投压板排布示意图1.
16、6 装置异常告警问题当装置出现异常时，大部分情况下装置仅给出告警信号，不影响逻辑；部分情况下需要闭锁装置，具体见下表。序号项目告警条件及处理装置是否放电取消告警条件1总功能投入时充电不成功告警总功能投入时装置充电不成功，延时10S告警总功能退出或装置满足充电条件2母线TV断线告警母线三相电压不平衡或电压消失，延时5s告警单段母线PT断线不放电，装置采用正常段母线电压逻辑判别；两段母线均PT断线装置放电（装置启动后判出此异常，则不应起作用）条件不满足时告警消失，装置重新自动充电3主供线路TA断线告警主供线路三相电流不平衡，延时5s告警不放电，不闭锁该线路的相关功能条件不满足时告警消失4HWJ异常
17、告警主供线路有流且开关在分位，延时5s告警（检修压板没有投入）装置不放电，该线路作主供线路处理人工复归后，条件不满足时告警消失5多旁代告警两个以上旁代压板同时投入不放电，以最先投入的旁代压板为准告警条件不满足6其他（厂家自定义）注：对于装置的各类重要告警信号，应分别给出告警的硬接点，便于现场取用。1.7 事件记录和报文软报文上送能力备自投装置必须具备软报文上送能力，应能按照广东电网稳控装置接入管理主站通信规约细则（2009版）的要求，向安自管理站上送相关的信息。异常报警及开入变位报文1） 装置在发生硬件、软件的故障或交流回路断线等异常情况时除驱动继电器开出告警或闭锁信号外，应有相应的异常告警报
18、文，报文内容包括异常发生或返回的时间、异常情况描述。2） 为方便事故分析，装置应以报文的形式记录开入量的变化情况和装置的充放电状况，并可查询或打印。3） 装置至少能记录100条最新的异常或开入变位记录。事件记录1） 备自投装置事件记录要求具有掉电保持功能；2） 应能通过串行接口或USB接口从装置中提取事件记录和动作报文；3） 事件记录能上传到本站监控系统或中调管理主站，并可供下载；4） 装置至少能记录20次最新动作事件。5） 装置应具有事故录波功能，记录启动前至少5s起至备自投动作结束期间的模拟量变化情况，装置至少能记录10次最新动作录波。报文格式范例A） 范例1：110kV线路跳闸合母联开关
19、备自投动作标准格式事前方式：设某110kV站共有4回110kV线路（甲乙丙丁），甲线检修，乙线运行供1M，丙丁线运行供2M，该站的110kV母线分列运行，1012开关处于热备用状态，满足备自投方式三。“上级切负荷闭锁自投”定值为1。动作过程：某时刻乙线发生三相短路故障跳闸，1M失压，并收到“线路重合闸”开入信号，满足备投条件，装置启动，再次发令跳乙线280开关，当检测到280开关在分位后，装置发令切负荷并合母联开关1012，当检测到1012开关在合位且1M母线有压时报备自投成功。动作报文标准格式如下表所示。表14 110kV站110kV侧母联备自投逻辑动作报文标准格式（范例1）报文内容备注（该
20、列无需打印）事故前运行工况，满足备自投方式三1、左列为事故前状态；2、需显示各元件运行状态；3、需表明110kV母联(分段)开关的备投状态。甲线：0MW， 停运乙线：30MW，运行丙线：40MW，运行丁线：50MW，运行母联：停运甲线：不可备投乙线：不可备投丙线：不可备投丁线：不可备投母联：可备投2009-10-27，15:16:17，018ms 1M失压，乙线无流， 事故原因与动作过程1000 ms，收到线路重合闸信号，“切负荷闭锁备自投”条件不满足3000ms，装置启动，跳开乙线3035ms，检测到乙线开关在分位，切负荷出口3335ms，合母联开关3550ms，无自投于故障点3435ms，
21、母线电压恢复，备自投成功B） 范例2：110kV线路跳闸合110kV线路不成功标准格式事前方式：设某110kV站共有4回110kV线路（甲乙丙丁），甲乙线运行供1M，丙丁线运行供2M，该站的110kV母线合环运行，满足备自投方式一。“上级切负荷闭锁自投”定值为1。动作过程：某时刻甲乙线同时跳闸，1M失压，但满足“上级切负荷闭锁自投”所需相关条件，装置闭锁，启动不成功。动作报文标准格式如下表所示。表15 110kV站110kV侧母联备自投逻辑动作报文标准格式（范例1）报文内容备注（该列无需打印）事故前运行工况，满足备自投方式一1、左列为事故前状态；2、需显示各元件运行状态；3、需表明110kV母
22、联(分段)开关的备投状态。甲线：20MW，运行乙线：30MW，运行丙线：0MW，停运丁线：0MW，停运母联：运行甲线：不可备投乙线：不可备投丙线：可备投丁线：可备投母联：不可备投2009-10-27，15:16:17，018ms 1M、2M失压，甲乙线无流事故原因与动作过程5000ms，“上级切负荷闭锁备自投”条件满足，装置闭锁，启动不成功C） 范例3：110kV线路跳闸合110kV线路不成功标准格式事前方式：设某110kV站共有4回110kV线路（甲乙丙丁），甲乙线运行供1M，丙丁线运行供2M，该站的110kV母线合环运行，满足备自投方式一。“上级切负荷闭锁自投”定值为1。动作过程：某时刻1
23、M发生A相故障，1M失压，1M零序电压大于门槛值U3，装置启动, 再次发令跳甲乙线180和280开关，当检测到180和280开关在分位后，装置发令切负荷线路并合丙丁线380和480开关，随后检测到丙丁线电流分别为2300A和2200A，超过定值Ihjs=2000A达到0.1s，且满足母线复合电压判别条件，发令加速切丙丁线，并报备自投失败。动作报文标准格式如下表所示。表16 110kV站110kV侧母联备自投逻辑动作报文标准格式（范例1）报文内容备注（该列无需打印）事故前运行工况，满足备自投方式一1、左列为事故前状态；2、需显示各元件运行状态；3、需表明110kV母联(分段)开关的备投状态。甲线
24、：20MW，运行乙线：30MW，运行丙线：0MW，停运丁线：0MW，停运母联：运行甲线：不可备投乙线：不可备投丙线：可备投丁线：可备投母联：不可备投2009-10-27，15:16:17，018ms 1M、2M失压，甲乙线无流，“切负荷闭锁备自投开放”为1事故原因与动作过程3000ms，装置启动，跳开甲乙线3035ms，检测到甲乙线开关在分位，切负荷出口3335ms，合丙线开关，合丁线开关3385ms，丙线电流2300A，丁线电流2200A，丙线自投于故障点，丁线自投于故障点3485ms，满足母线复合电压判别条件，跳丙线开关，跳丁线开关，备自投失败1.8 定值单格式范例1、装置启动自投定值定值
25、符号定值说明整定范围及步长整定值U1判元件有压定值（%Un）0999%U2判元件无压定值（%Un）0999%Pty检线路无流定值（A）09999A2、装置动作过程的时延定值定值符号定值说明整定范围及步长整定值Tq装置启动延时0999.9sTT开关跳闸等待延时（动态时间）0999.9sTh判备投成功等待延时（动态时间）0999.9s3、上级切负荷闭锁自投定值定值符号定值说明整定范围及步长整定值Kb上级切负荷闭锁备自投功能控制字0或1U3母线电压不平衡定值（判PT断线定值）0999%4、备自投方式整定事前方式备自投方式间隔甲线乙线丙线丁线母联甲线乙线丙线丁线母联方式11100100110方式200
26、11111000方式31111000001方式8注：（1）对于事前方式，0表示停运，1表示运行； （2）对于备自投方式，0表示不备投，1表示备投。5、“自投于故障后加速切”定值定值符号定值说明整定范围及步长整定值Ihjs1线路1任一相电流加速切门槛值09999AIhjs4线路4任一相电流加速切门槛值09999AThjs自投于故障后加速切延时0999.9s6、切负荷单元投退控制值定值符号定值名称整定范围整定值Kq1负荷单元1切负荷投入0或1Kq16负荷单元16切负荷投入0或1附录1 现场元件参数设定 1、110kV额定电流 单位：A定值符号定值说明整定范围及步长整定值IL1线路1一次侧额定电流09999AIL2线路2一次侧额定电流09999AIL3线路3一次侧额定电流09999AIL4线路4一次侧额定电流09999AIPL旁路 一次侧额定电流09999A2、其它参数定值符号定值说明整定范围及步长整定值Print2允许/禁止动作后立即打印数据记录Y/NAddress装置通信地址0255附录2：装置内部固化定值（不开放整定）定值符号定值说明整定值Tc装置充电时间5sTb闭锁开放等待时间（等同装置充电时间）5sU0hjs自投于故障母线零序电压门槛值12VU2hjs自投于故障母线负序电压门槛值10VTt小电源、负荷线路跳闸等待延时0.3s
