探討電力系統備用電源自動投入裝置

王震 文小龍 熊航 趙永剛 丁佳樂 張東明 連婷

摘要：在電力系統中，很多變電站（或用戶）是由單電源的輻射形網絡供電的。當供電電源由于某種原因而斷開時，由它供電的變電站（或用戶）將失去電源，給用電企業經濟造成不同程度的損失。為了消除或減少損失，保證不間斷供電，在某些變電站（或用戶）中采用了備用電源自動投入裝置。

關鍵詞：電力系統;備用電源;自動投入裝置

在電力系統中，很多用戶和用電設備是由單電源的輻射形網絡供電的。當供電電源由于某些原因而斷開時，則連接在單電源上的用戶和用電設備將失電，給生產和生活造成不便利，帶來經濟損失。

為了避免出現此種現象，保證用戶不間斷供電，在發電廠和變電所中通常設有兩路及以上的電源進線，其中一路作為工作電源，一路作為備用電源。如果在備用電源的線路上裝設備用電源自動投入裝置，則當出現故障，工作電源失電后，備用電源能自動而且迅速地被投入到工作中，避免了停電現象，從而大大提高供電的可靠性。

一、備用電源自動投入裝置

備用電源自動投入裝置就是當工作電源因故障或其他原因被斷開以后，能自動迅速地將備用電源投入工作或將用戶供電切換到其他正常工作的電源上去，使用戶不停電的一種裝置，簡稱BZT裝置。變電站的一次設備系統結構及BZT作用的開關如圖1、圖2所示。

在圖1中，正常情況下電源1工作，電源2處于備用狀態。當電源1線路發生故障時，對側繼電保護動作，斷開對側斷路器，線路失電，本側BZT裝置動作，斷開斷路器1DL，將斷路器2DL自動投入，保證繼續供電。

在圖2中，正常情況下變壓器B1運行，變壓器B2處于備用狀態。當變壓器B1發生故障時，繼電保護裝置動作，斷開斷路器1DL和3DL，然后BZT裝置動作，將2DL和4DL自動投入，備用變壓器B2投入工作，保證繼續供電。

二、安裝備用電源自動投入裝置的意義

當丁作電源消失時，備用電源的投入，可以用手動操作，也可以用BZT裝置自動操作。采用BZT裝置自動投入，中斷供電時間只是自動裝置的動作時間，時間很短，只有幾秒，對生產無明顯影響，故BZT裝置可大大提高供電可靠性。

三、備用電源自動投入裝置的分類

變電所中一般是采用兩路電源供電，一路是工作電源進線，另一路是備用電源進線。工作電源和備用電源的接線方式可分為兩類：一類是明備用電源接線方式，另一類是暗備用電源接線方式。

什么是明備用電源的接線方式？即正常工作情況下，只有工作電源工作，而備用電源不工作，只有在工作電源發生故障時備用電源才投入工作。

什么是暗備用電源的接線方式？即正常工作情況下，工作電源和備用電源電源都投入工作，它們之間互為備用。

四、供電系統對備用電源自動投入裝置的基本要求

其基本要求如下：應保證備用電路投入的時候，工作電路一定是斷開的;工作電源的電壓失電時，自動投入裝置均應動作;保證該裝置只動作一次;電壓互感器任一熔斷器熔斷時，APD裝置不應誤動;備用電源有壓才能投入;該裝置的動作時間應盡可能縮短，以利于電動機自啟動和縮短停電時間。

五、備用電源自動投入裝置保護原理

備用電源自動投入裝置中.當一次運行方式相對固定時，BZT裝置接線比較簡單。但對于實際的運行方式來說，不可能永遠在一種方式下運行，顧及到電網的靈活性，要求BZT裝置投入時的動作過程也相應有所不同，如下圖3所示：在圖中這種接線方式下，共有三種可能的運行方式，從而也就有三種備自投方式：

第一種運行方式：正常運行時3QF處于斷開位置，I、Ⅱ段母線分裂運行，分別由T1、T2供電。在這種運行方式下，如果I回路故障，導致I段母線失壓，此時BZT裝置應能自動斷開運行斷路器1QF和2QF，然后再投入分段斷路器3QF，使母線I恢復供電;此種方式屬暗備用的各自投方式。

第二種運行方式：1QF、2QF、3QF處于合閘位置，4QF、5QF斷開，正常運行時由T1給兩條母線供電。在這種運行方式下，如果I回路故障，導致兩段母線均失壓，此時BZT裝置應能自動斷開運行斷路器1QF、2QF，然后再投入4QF、5QF，使T2兩段母線供電。此種方式屬明備用的各自投方式。第三種運行方式：3QF、4QF、5QF處于合閘位置，1QF、2QF斷開，正常運行時由T2給兩條母線供電。在這種運行方式下，如果Ⅱ回路故障，導致兩段母線均失壓，此時BZT裝置應能自動斷開運行斷路器4QF、5QF，然后再投人1QF、2QF，使T1給兩段母線供電。此種方式屬明備用的各自投方式。

參考文獻：

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（作者單位：國網新疆電力有限公司巴州供電公司）

作者簡介：王震（1992.01.18），性別：男;籍貫：甘肅白銀;民族：漢;學歷：大學本科;職稱：助理工程師;研究方向：電力系統。