10KV配電室進線備自投與母聯備自投的特點分析及應用

王小梅

[摘要]備用電源自動投入裝置，簡稱備自投，是供電系統中與電網安全運行息息相關的關鍵環節之一。本文主要對10KV配電室的兩種備自投裝置：進線備自投和母聯備自投的技術特點及應用進行研究。

[關鍵詞]備用電源自動投入；繼電保護；配電

[中圖分類號]TM726.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0376-01

10KV等級的供電系統，一般采用單路供電方式，并使用備用電源自動投入裝置（簡稱備自投裝置），以確保電網的安全運行。在10KV配電室中，有兩種采用的比較多的備自投裝置，即進線備自投和母聯備自投。這兩種裝置的區別在于：進線備自投是在兩個進線柜之間加入PT和備自投裝置，而沒有聯絡柜；母聯備自投與之相反，是在聯絡柜中安裝備自投裝置，同時也為母線安裝有PT柜。

1 配電室的進線備自投裝置

一般情況下，配電室的兩條進線中，母線開關運行，另一條線作為備用進線。如果備自投裝置發現母線失壓，同時在備用進線上檢測到電壓，而且運行線路上的開關沒有電流，那么就采取跳開運行進線開關的措施，然后合上備用進線開關。

由于主變保護動作需要對進線開關進行跳線操作，以確保故障隔離的可靠性，因此，當主變保護采用閉鎖進線備自投的動作時，有可能出現以下故障：

1）如果故障發生在主變保護范圍內，采取相應的動作并閉鎖備自投裝置的話，將導致整站失壓。

2）如果故障發生后，采取了主變保護動作后故障仍未消除，那么就要對后備保護做斷開對側開關的動作。由于主變保護動作導致了備自投裝置閉鎖，那么也將導致整站失壓。

3）如果故障發生在主變保護范圍內，在采取了主變保護動作后故障消除，備自投裝置也已閉鎖，那么備自投裝置將提交母線失壓的告警，但由于不符合備自投的動作條件，因此備自投不會做出動作。

由此可見，主變保護動作的閉鎖進線備自投的動作，有可能產生嚴重的后果。為了解決這一問題，一般可以采用主變保護不閉鎖進線備自投的方式，以確保電網的穩定性和可靠性，同時也確保了能夠在故障發生時供電不被中斷。

進線保護的操作回路，是通過手動或遙控的方式實現跳閘并合后繼電器，然后閉鎖重合閥的。如果主變保護和備自投裝置，在跳閘接入回路后，接入閉鎖備自投，那么主變保護采用跳開動作后，如果線路上有合后繼電器動作，將可能引發備自投裝置的瞬時放電，最后導致整站失壓。要解決這一問題，可以采取手動或遙控動作，實現跳閘，并閉鎖重合閘。通過手動或遙控實現中間繼電器的跳閘，并閉鎖重合閘，同時通過手跳閉鎖備自投開入，從而在實施手跳動作時閉鎖備自投，這樣在主變和備自投跳閘，并實現重合閥的閉鎖時，備自投就不會出現錯誤的動作，因為備自投此時不會被閉鎖。

如果在主變保護動作下，進線開關對回路進行了操作，導致進線開關跳開，那么就可以避免備自投裝置閉鎖。但這是重合閘的動作將導致線路開關再一次合上，從而對系統產生沖擊，并導致備自投無法工作。要解決這一問題，就需要閉鎖線路保護的重合閘，這樣主變保護動作跳閘后，備自投裝置就不會出現錯誤動作，系統也不會被沖擊，同時備用線路將保證供電的持續性和連續性。

由此可見，進線備自投與主變保護、進線開關之間的配合十分重要。在實際工作中，采用改進進線保護跳閘回路的措施，對確保系統的可靠、穩定運行，起到了十分顯著的作用。

2 母聯備自投

母聯備自投能夠在供電設備出現故障時，迅速作出反應，并確保供電的連續性不受到嚴重的影響。母聯備自投裝置相對于傳統的人工操作方式，不僅極大地縮短了故障時的處理速度，而且在安全性上也有所提升。

母聯備自投的工作原理，是直流控制電源小開關和防跳繼電器，通過遙控合閘或開關柜手動合閘，執行分閘指示、合閘指示，并遙控分閘或開關柜手動分閘，實現遠程或本地的切換，然后保護跳閘和合閘位置繼電器，采用防跳賄賂、彈簧儲能賄賂，經過遙控合閘出口，經過兩斷筋顯得各自投合母聯，接人遙控分閘出口和過電流保護出口，實現主變后備保護，并允許備自投信號。同時還采用PMC工作電源。

母聯備自投的工作分為三個階段。第一階段是充電過程，如果進線斷路器合、分段斷路器分，自投轉換開關位置投入，即在延時后開放備自投。反之，就在眼時候范圍備自投的閉鎖狀態。第二階段是在備自投開放時，如果檢測到母線失壓且無電流的狀態，而另一條備用線檢測到有電壓，那么將轉換開關位置投入，并啟動備自投。第三階段，是在一段線路出現失電的狀況，而斷路器仍然處于合位狀態。這時備自投應當斷開這一段線路的進線開關，然后啟動備自投，經過一段時間延時后，合上分段開關，母線重新供電，閉鎖備自投。

母聯備自投的優點主要體現在以下幾個方面：

1）備自投有著嚴格的條件限定，從而確保了閉鎖的可靠性。從技術上講，如果要流入下一級的動作，在程序上必須滿足當前動作的多個條件要求。如果不能滿足當前動作的條件，那么程序將不再運行，并自動執行閉鎖動作。當系統采取單相接地方式的時候，如果電壓不符合安全要求，那么將自動進行備自投的閉鎖操作。當滿足自投條件時，母聯備自投將采取閉鎖動作，以免發生二次合閘的情況。

2）當采用的時間不滿足條件時，將返回上一工序，以確保滿足時限要求。

3）為了防止重合閘，要確保兩項重要的前提，一是要確保系統處于正確運行的狀態下，二是要確保在線路出現失壓和無流的情況下，不出現斷線的錯誤動作，進線檢測到有電壓時，不要閉合沒有電壓的母線；分段處于合上狀態時，對備自投要進行閉鎖操作。延時操作要根據前面的電源自投時間進行設定，以便于能夠相互配合。三是在已經啟動備自投時，如果進線處于合位狀態，那么才能在進線的出口進行紛飛操作以及在合分段的出口做動作，并且在合上分段后，要能夠自動返回出口。如果進線沒有跳開，那么在合分段的出口處就不做動作。而且在分段合閘了一定時間（這一時間以0.1秒為單位計算）之后，對分段的出口要進行閉鎖操作，以防止出現多次合閘的問題。

在具有以上優點的同時，母聯備自投也不可避免的具有一些缺點。以下即是對母聯備自投的缺點進行的分析。

1）在滿足沒有電壓、沒有電流的前提下，出現輕負荷下三相斷線的情況時，將導致備自投裝置的自動啟動。如果為了解決這一問題而對自投的程序進行修改，那么有可能導致失電狀態下備自投不做動作。綜合考慮，只能暫時不去解決這一問題。

2）一旦母線或出線發生故障，主編后備保護將出現過流動作。在主變進線跳閘的情況下，母線出現失壓的問題，進線上也沒有電流，備自投將合上相應的分段，這就導致在一段母線上的故障也將影響到另一段母線。即便主變后備過流保護動作，也會對系統的穩定性造成影響。

3）現在備自投的流程處理只是用于應對一般的情況，在一些復雜的情況下，備自投還能否做出正確的動作，具有不確定性。

3 總結

本文對進線備自投和母聯備自投的特點及應用進行了簡要的分析。在實際的應用當中，根據具體的需求和實際情況，以及進線備自投和母聯備自投的特點，進行相應的設計，就能夠保證供電線路的安全、穩定運行，并滿足工農業生產和生活的用電需求。

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