備自投的工作狀態分析與應用

朱高偉

(貴州電子信息職業技術學院，貴州 凱里 556000)

0 前言

當電力系統發生故障或其它原因使工作電源跳開時，需要自動將備用電源投入工作，這樣的自動裝置稱為備自投裝置。備自投工作方式通常分為母聯備自投和線路備自投。當兩個電源互為備用時，稱為母聯備自投，如圖1所示；當兩個線路互為備用時，稱為線路備自投，如圖2所示。

1 工作原理

1.1 母聯備自投工作方式

(1)正向運行條件如下：Ⅰ段、Ⅱ段母線電壓正常，即U1>U1y，U2>U2y；1QF和2QF處于合閘位置，3QF處于分閘位置，即兩段母線獨立運行。

圖1 母聯備自投

圖2 線路備自投

(2)正向動作，即備自投動作條件如下：線路處于正向運行狀態；Ⅰ段(Ⅱ段)母線失壓失流，即U1U2y(U1>U1y)；滿足正向動作條件后，備自投裝置跳開1QF(2QF)開關，確認跳開后再合上3QF開關。

(3)逆向運行，即系統準備恢復原有運行方式的條件如下：Ⅱ段(Ⅰ段)進線電壓正常，即U2>U2y(U1>U1y)；3QF處于合閘位置；1QF(2QF)處于分閘位置，而2QF(1QF)處于合閘位置。

(4)逆向動作，即系統恢復到原有運行方式的條件如下：線路處于逆向運行狀態；失電進線電壓恢復正常，即U1>U1y (U2>U2y)；滿足逆向動作條件后，備自投裝置跳開3QF開關，確認跳開后再合上1QF(2QF)開關。

1.2 線路備自投工作方式

(1)運行條件如下：兩條進線電壓正常，即U1>U1y，U2>U2y；1QF(2QF)處于合閘位置，2QF(1QF)處于分閘位置；

(2)動作條件如下：線路處于運行狀態；Ⅰ段(Ⅱ段)進線失壓失流，即U1U2y(U1>U1y)；滿足動作條件后，備自投裝置跳開1QF(2QF)開關，確認跳開后再合上2QF(1QF)開關。

2 二次設計

下面來分析備自投裝置的二次接線設計。以母聯備自投為例，兩路進線采用兩個10KV的中置式開關柜，中間為母線聯絡柜，斷路器均采用VS1手車斷路器，母線聯絡柜采用YG-800B備用電源微機自動裝置，YG-800B是一款適用于110kV及以下系統的備用電源自動投入裝置，可以實現備用電源的自動投入和工作電源的自動恢復，并帶有完善的保護功能。

裝置需要采集的電氣量包括：模擬量 -Ⅰ段、Ⅱ段的電壓和電流，模擬量采集回路如圖3所示；開關量-2QF狀態、3QF狀態、裝置外部閉鎖信號，開關量采集回路如圖4所示。

若Ⅱ段母線失壓失流，備自投裝置將延時跳開2QF開關，確認跳開后延時閉合3QF開關，實現母聯備自投的正向動作過程；當Ⅱ段母線恢復正常，備自投裝置將延時跳開3QF開關，確認跳開后延時閉合2QF開關，實現母聯備自投的逆向動作過程。

圖3 模擬量輸入回路

圖4 開關量輸入回路

備自投裝置的27腳作為控制斷路器動作的公共端，配合26、28腳實現3QF的合閘和跳閘操作；34腳作為控制斷路器動作的公共端，配合33、35腳實現2QF的合閘和跳閘操作；同時將2QF(3QF)開關的輔助常閉觸點串接在3QF(2QF)開關的合閘閉鎖回路，實現了開關間的互鎖，保證了2QF和3QF在同一時刻只能二合一，備自投動作回路如圖5所示。

圖5 備自投動作回路簡圖

4 結語

隨著電網技術的快速發展，備自投尤其是微機型備自投裝置在配電網絡中的應用越來越廣泛，備自投裝置使用方便、穩定可靠，運行人員操作簡單，動作成功率高，正確地設計并應用備自投裝置，對于提高電力系統的供電可靠性有著重要的現實意義。