備自投裝置在變電站應用時應注意的問題

趙磊

【摘 要】文中通過對備自投裝置的分析，講解了備自投裝置在變電站應用時應注意的問題。

【關鍵詞】備自投；自動控制裝置；斷線閉鎖

Device considering substation applications should pay attention to the problem

Zhao Lei

（Tang Kehua Electric Power Equipment Co.， Ltd. in Beijing， Hebei Branch Handan Hebei 056001）

【Abstract】Through the analysis of the text prepared from the cast device， explained the device considering substation applications should pay attention to the issue.

【Key words】Automatic switching；Automatic control device；Breaking blocking

1. 引言

電力系統中，因為故障或其它原因工作電源斷開以后，將備用電源、備用設備或其他電源自動地迅速地投入工作，令用戶能盡快恢復供電的自動控制裝置，簡稱備自投裝置。我局110KV 及以下電網為主要采用輻射形電網，為保證電網可靠運行，使電網在N-1 的故障情況下能夠不間斷供電，電網接線一般采用一主一備雙電源的接線形式。采用備用電源自動投入裝置，當主供電源發生故障時，備用電源自動投入，從而立即恢復對用戶的供電，是一種保證可靠供電的經濟而又有效的技術措施。

圖1

2. 備自投裝置原理

2.1 目前電網應用的備用電源自投裝置一般都具有幾種典型方案（包括母聯或橋開關備自投、進線備自投、線路開關備自投、變壓器備自投等），針對不同的電網接線型式，通過不同的整定，適用于各種不同的場合要求。新型的自投裝置還研發了可以與電網接線自適應的動作方案，通過對開關輔助接點開入量的判斷，得出目前變電站的實際運行方式，從而智能的切換到與之相適應的備自投方式，不必由現場人員手動操作。不論采取哪種方案，備自投裝置基本上都遵循以下原則：

（1）工作電壓消失時，自動投入裝置均應啟動；

（2）備用電源應在工作電源確實斷開后才能投入；

（3）備用電源斷路器的合閘脈沖應是短脈沖，且只允許自投裝置動作一次；

（4）備用電源線路確有電壓時才能投入；

（5）備用電源自投裝置自投時限盡可能短，以保證負載中電動機自啟動的要求；

（6）應防止電壓互感器熔絲熔斷時誤動。

2.2 我局通常采用進線備自投方式（如圖1），即兩條進線互為備用。正常運行時，兩線路PT均有壓，兩段母線均有壓，1DL 和2DL 中的一個開關在合位，另一個在分位，3DL 在合位。工作線路失電，在備用線路有壓的情況下跳開工作線路，合上備用電源。開關偷跳造成母線失壓時，在備用線路有壓的情況下合備用線路開關。為防止PT斷線時備自投誤動，取線路電流作為閉鎖判據。

2.3 動作過程可分解為下列動作邏輯：動作邏輯1：以Ⅰ、Ⅱ段母線電壓均失壓、線路Ⅰ電流小于電流定值Idz1、進線Ⅱ有壓作為啟動條件，1DL 在跳閘位置作為閉鎖條件，以T1 延時跳開1DL。動作邏輯2：以進線Ⅱ有壓、1DL 在跳閘位置、Ⅱ段母線失壓作為啟動條件，2DL 在合閘位置作為閉鎖條件，以T3 延時合2DL。動作邏輯3：以Ⅰ、Ⅱ段母線電壓均失壓、線路Ⅱ電流小于電流定值Idz2、進線Ⅰ有壓作為啟動條件；2DL 在跳閘位置作為閉鎖條件，以T2 延時跳開2DL。動作邏輯4：以進線Ⅰ有壓、2DL 在跳閘位置、Ⅰ段母線失壓作為啟動條件，1DL 在合閘位置作為閉鎖條件；以T3 延時合1DL。

圖2

3. 實際問題的闡述和解決

設備的生產廠家是本著盡量滿足全部用戶理念來設計和生產產品，可以說照顧到了大部分用戶的普遍要求，但同時又帶來了它的局限性，如果直接拿來使用，則有可能出現產品不能兼顧電網實際運行中的某些特殊要求的情況。

3.1 防止非同期合閘問題。

（1）備自投裝置動作先跳開運行開關，再合上備用開關，一般不會涉及到同期問題，但如果變電站另外存在其他電源或小電源接入系統的接入點，則備自投不僅要考慮先跳開運行開關，而且要同時跳開其他電源的聯絡線，否則，在投入備用電源的同時，有可能出現非同期并列。解決方法：起用裝置的聯切功能，在跳開運行開關的同時，開出聯跳聯絡線的信號，使小電源與電網解列，雖然犧牲了小電源的供電可靠性，但避免了電力系統受到再一次的沖擊，保證了系統在故障情況下能夠及時恢復送電。

（2）特別要注意的是，一般廠家在做動作邏輯時，僅在備自投動作跳開運行開關的同時才去聯跳電廠聯絡線，如果備自投動作之前，運行開關已由其他保護（線路光差保護、主變差動保護等）先行跳開，則備自投裝置判斷運行開關在跳位，會自行忽略跳閘邏輯，或是認為開關偷跳，而去直接合備用電源開關，導致聯跳電廠聯絡線開關的功能同時被忽略。所以，真正能夠解決此問題的方法是要求廠家修改程序，做到備自投滿足啟動條件后，不論原運行開關是否在合位，都發出跳閘指令，去跳原運行開關，同時聯跳電廠聯絡線。

3.2 與主變保護配合問題。

（1）橋接線的主接線形式（如圖2），且一線帶兩變的，如果#1 變差動保護動作，跳開1DL、3DL，兩條母線同時失電，備自投裝置應啟動，合上2DL，繼續對#2 變供電。如果#2 變差動保護動作，僅跳開3DL，#2 母線失電，#1 母線仍帶電，系統仍滿足備自投裝置充電和啟動條件，如果此時運行線路失電，則會將故障變壓器重新投入系統，對電力系統進行又一次沖擊。所以，主接線形式為橋接線的，且一線帶兩變的，運行的進線開關所對應的變壓器的差動保護應不閉鎖備自投，另一臺變壓器的差動保護動作應可靠閉鎖備自投。

（2）如果備自投方式為橋開關備自投，顯而易見為了避免將故障變壓器再次投入系統，應將兩臺變壓器的差動保護全部閉鎖備自投。

4. 結束語

備用電源自裝置的應用在電網的實際應用中已經取得的很多成功的經驗，但是隨著電力系統的不斷完善和復雜，日益提高的電網自動化和堅強程度要求，使得原來不太明顯的問題逐步顯現出來，需要我們在設計、施工、驗收、使用的各個環節更進一步全面化和精細化，特別是在調試設計和調試階段，充分地考慮電網運行的實際要求，認真做好各種可能出現情況的試驗，惟有這樣才能保證裝置的可靠動作和電網的安全穩定運行。

參考文獻

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