1010100 kVkVkVV備自投裝置不充電故障分析

胡小敏

（國網江西省電力有限公司贛西供電分公司檢修公司，江西新余338025）

0　引言

為了供電的安全性、穩定性、可靠性，一般除有工作電源外，還應有備用供電電源。當工作電源因故障斷開或某種原因失去電壓后，備用電源應能自動地快速地投入運行，這種將備用電源自動投入，使用戶不停止供電的裝置稱為備用電源自投裝置，簡稱BZT裝置。

在電力系統中，重要用戶不允許停電。因此常設置兩個或兩個以上的獨立電源供電，一個工作，另一個備用。當工作電源消失時，備用電源可手動操作投入，也可用BZT裝置自動投入，但手動投入中斷供電時間較長，對正常生產和生活有一定影響，對生產工藝不允許的場合往往不能滿足要求。采用BZT裝置自動投入，中斷供電時間只是備用電源自投裝置的動作時間，只有幾秒鐘，對生產無明顯影響，故BZT裝置可大大提高供電可靠性[1]。

1　配電房系統主接線和運行方式

公司辦公大樓配電房采用單母線接線方式，如圖1所示，由兩回10 kV進線供電（分別為進線一911、進線二912），三回出線（分別是1號主變、2號主變、3號主變）及電壓互感器（兩臺單相電壓互感器V形接線）。

配電系統有兩種運行方式，方式一：進線一開關帶10 kV母線運行，進線二開關備用，即911開關在合位，912開關在分位；方式二：進線二開關帶10 kV母線運行，進線一開關備用，即912開關在合位，911開關在分位。

圖1　配電房主接線圖

2　BZT裝置基本原理及工作的基本要求

配電房采用南京南瑞繼電保護電氣有限公司生產的LFP-965B型BZT裝置。該裝置能實現線路開關自投，即系統運行方式一和運行方式二的自投，分段開關自投，當兩段母線分列運行時（本配電房為單母線接線，只采用線路開關自投功能）。

2.1　基本原理

外部電流和電壓輸入經隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至模數轉換器再至CPU，外部開關量經光隔至CPU，最終經過CPU采樣數字處理后，輸出執行命令完成各種預定功能，如圖2所示：

圖2　備自投原理圖

2.2　基本要求

BZT裝置只動作一次，動作時發出信號，并且工作電源開關先切，備用電源開關后投。為了滿足這個要求，設計了類似于線路自動重合閘的充電過程，只有在充電完成后才允許自投。每回進線開關各引入一相電流，確定進線開關已斷開，才允許合備用電源開關，同時信號繼電器動作發出信號。

母線電壓互感器熔斷器熔斷時裝置不動作，線路無電壓時裝置不動作（該接線方式無線路電壓，互感器裝置整定控制字置“0”認為有電壓，符合要求），檢測到裝置本身硬件故障時裝置閉鎖。由類似于線路自動重合閘的放電過程來實現裝置閉鎖。

3　BZT裝置故障基本情況及故障分析處理

3.1　BZT裝置故障基本情況

BZT裝置故障前由進線一911開關供電，進線二912開關備用，BZT裝置液晶面板顯示U1ab 100 V、U2ab 100 V、CD“1”及日期時間，各種信號指示燈顯示正常。某日巡視設備時發生自投裝置已動作，跳閘、合閘位置繼電器燈亮，由進線一911開關供電切至進線二912開關供電。接著記錄BZT裝置動作時間并復歸裝置，確發現裝置顯示CD“0”即裝置未充電，且U1ab顯示電壓為48 V左右。正常運行時液晶面板應顯示U1ab 100 V、U2ab 100 V，CD“1”如圖3所示：

圖3　裝置正常顯示圖

當運維人員發生BZT裝置故障時，要盡快分析原因，及時排除故障。

3.2　BZT裝置故障分析處理

BZT裝置故障主要表現為裝置未充上電（液晶顯示屏顯示CD“0”），已充好電顯示CD“1”。裝置收到閉鎖信號和自身工作電源消失等。充電條件：1）母線有電壓；2）工作電源開關在合位，備用電源開關在分位；3）工作電源開關KK（控制開關）在合閘后位置。/；放電條件：1）母線三相電壓異常；2）有外部閉鎖信號，如手跳工作電源開關，變壓器保護動作，裝置自檢故障，BZT裝置退出等。主要分以下兩種情況。3.2.1母線電壓互感器熔斷器熔斷

母線電壓互感器采用兩臺單相電壓互感器V-V形接線（不完全星型），如圖4所示，用來測量相間電壓不能測量相對地電壓，可滿足計量要求，比較經濟，廣泛用于小電流接地系統，如中小型工廠的高壓配電室，其U1等于系統電壓，U2等于100 V[2]。

1）一次側A相熔斷器熔斷時，Ubc電壓正常，Uac和Uab電壓均降低，Uac＞Uab；

2）一次側C相熔斷器熔斷時，Uab電壓正常，Uac和Ubc電壓均降低，Uac＞Ubc；

3）一次側B相熔斷器熔斷時，Uac電壓正常，Uab＝Ubc＝1/2Uac；

4）二次側a相熔斷器熔斷時，Ubc電壓正常，Uab＝Uac＝1/2Ubc；

5）二次側b相熔斷器熔斷時，Uac電壓正常，Uab＝Ubc＝1/2Uac；

6）二次側c相熔斷器熔斷時，Uab電壓正常，Ubc＝Uac＝1/2Uab[3]。

所以電壓互感器一次側或二次側任一相熔斷器熔斷都會出現兩個相間電壓降低，使裝置不充電（放電閉鎖裝置）。當BZT裝置顯示CD“0”（即裝置未充電）且相間電壓降低時，運維人員應切換電壓切換把手，找出是哪個相間電壓不正常來判斷是哪相熔斷器熔斷，以便及時處理，排除故障。2-3、6-7接通測量Uab，1-2、5-6接通測量 Ubc，1-4、5-8接通測量Uac[4]。

圖4　電壓互感器V形接線及電壓切換把手圖

3.2.2外部閉鎖信號

當裝置檢測到有外部閉鎖信號時會瞬時完成放電閉鎖裝置，如手動跳閘、運行電源開關KK（控制開關）未在合閘后位置、CPU檢測到裝置硬件故障等。若BZT裝置動作過一次，復歸裝置后顯示未充電但電壓正常，運維人員只需將該開關KK（控制開關）轉到合閘位置，使其自動返回合閘后位置即可，此時控制開關21-23觸點接通，等待15 s充電完成，準備下次自投，此種情況是手動操作過KK，使備用電源開關KK（控制開關）處于預備合閘位置。

出線采用的是繼電器式的速斷和過流保護，當出線故障速斷或過流保護動作會使自投裝置閉鎖，運維人員應及時檢查復歸信號繼電器，消除外部閉鎖信號。對自己不能處理的故障要及時通知相關檢修人員。

3.2.3本次故障的處理過程

故障發生后運維人員及時進行了檢查，沒有發現保護動作信號，兩條進線開關的KK（控制開關）都在合閘后位置。BZT裝置顯示Uab 48 V左右，電壓不正常，于是用萬用表測量電壓互感器二次側保險上、下端電壓，兩端電壓都有100 V，說明一、二次A、C相保險沒問題。再仔細分析此電壓互感器為不完全星型接線，一次側A、B、C三相設置了保險，二次側B相無保險，剛才測量的是Uac電壓并非Uab電壓，該故障現象符合電壓互感器一次側B相保險熔斷。將電壓切換把手切至Uab電壓表盤指示48 V左右，確定電壓互感器一次側B相保險熔斷。接下來申請電壓互感器停運更換一次側B相保險，更換完畢恢復送電，備自投裝置充電正常。

4　結束語

BZT裝置故障主要是BZT裝置電壓異常或有外部閉鎖信號，平時工作中要緊扣這兩個方面找原因，嚴格執行巡視檢查制度，運維人員能夠及時發現并處理故障，保證BZT裝置正常穩定運行，避免公司大樓停電事故的發生。