备自投工作原理及特殊案例分析

备自投工作原理及特殊案例分析

樊谕

（临汾供电公司山西临汾041000）

摘要：随着时代的发展和社会经济的进步，我国现代化程度越来越高，电力设备和产品被普遍应用于每一个家庭中，如果供电突然出现了中断或者故障，那么就会造成严重的影响，影响到人们的正常生活和工作，影响到社会的和谐发展，那么在现代电力工程保护和控制回路方面，非常重要的内容就是保证电源可以不间断的供电。本文简要分析了备自投整定遵循的基本原则和原理，然后分析了备自投保护装置在特殊电网结构下的非常规整定案例，希望有所帮助。

关键词：非常规；备自投；整定

微机备自投保护装置有机的结合了电力系统自动装置和继电保护装置，这项技术非常的经济，并且又可以实现供电的不间断性，目前，已经被广泛的应用于现代电网建设中。本文主要分析了备自投保护装置在特殊电网结构下的非常规整定案例，希望可以提供一些有价值的参考意见。

1备自投的基本原则

电力系统对发电厂厂用电、变电所所用电的供电可靠性要求很高，因为发电厂厂用电、变电站站用电一旦供电中断，可能造成整个发电厂停电、变电站无法正常运行，后果十分严重。因此发电厂、变电站、站用电均设置有备用电源。当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速地将备用电源投入工作，保证用户连续供电的装置即为备用电源自动投入装置，简称备自投装置。若工作电源因故障断开后，备自投装置因某些原因发生拒动，将会导致其保护范围内的负荷失电，造成不可避免的损失甚至更为严重的后果。因此，分析导致备自投装置拒动的原因并采取相应的措施进行预防，具有重要的意义。

具体来讲，包括这些方面的内容：

一是备用电源需要等到断开了工作电源之后，才能够投入使用，工作电源如果失压，需要对工作断路器进行确定，断开之后，方可将备用电源投入使用。

二是为了避免由于工作母线引出线故障，而降低母线的电压，需要延时切除工作电源断路器；因此，延时的时间需要合理的控制，要比最长的外部故障切除时间还要长，对侧开关重合闸时间也被包括在内。

三是工作电源断路器如果由人工切除，那么备自投需要不做动作。

四是闭锁备自投装置的功能也是必须要拥有的，这样如果有故障发生，工作电源可以由保护动作跳闸所切除，此时应闭锁被自投，并且备自投不得在故障范围上重合备用电源。

五是如果备用电源与有压条件存在着差距，那么备自投保护不应动作。

六是如果工作电源出现了失压问题，需要对工作电源无流进行检测，这个功能就是我们俗称的工作电源断路器CT无流判断功能。备自投保护的启动工作，需要等到检测无流之后方可进行，这样可以避免出现工作电源正常供电的情况下，导致PT三相断线，而出现误动的问题。

七是被自动装置只允许动作一次，备自投的充放电机制可以有效的避免系统遭受到多次的冲击，导致事故的扩大。

2常规备自投的基本原理

110kV变电站自适应备自投：在备自投动作延时方面，通过上文的叙述我们已经了解到，需要比最长的外部故障切除时间还要长，对侧开关重合闸时间也被包括在内。

110kV进线备自投方式：主要有两种运行方式，一种是进线1运行，进线2热备用。动作过程为：如果两条母线均无压，2进线线路有压，延时将1DL跳开，确定1DL跳开之后，将2DL开关闭合。

第二种运行方式是进线1热备用，进线2运行，那么它的动作过程和第一种运行方式类似。

110kV桥开关备自投方式：运行方式是这样的，两条母线分列运行，桥开关热备用，合位有1DL和2DL，分位为3DL。

动作过程是这样的，如果1母线无压，进线1无流，2母线有压，那么1DL延时跳开，确认1DL跳开之后，将3DL开关合上；如果2母线无压，进线2无流，1母线有压，延时跳开2DL，确认2DL跳开之后，将3DL开关合上。

现在保护均实现微机型，微机型备自投装置提供的模拟量输入，开关量输入及定值都可以成为控制备自投动作的可编程元件。为了能以一种装置适应不同的要求，采用基于图形化界面的逻辑可编程的方式实现备自投功能。为了防止备自投装置重复动作，借鉴保护装置中重合闸逻辑的做法，在动作逻辑中设置了一个“充电”计数器。在微机备自投中，采用逻辑判断和软件延时代替充电过程。其动作逻辑的控制条件可分为三类：充电条件，闭锁条件，启动条件。即在所有充电条件均满足。而闭锁条件不满足，经过一个固定的延时完成充电，备自投装置就绪，一旦出现启动条件即动作出口。

3备自投实际应用及相关问题分析

在变电站中，110kV采用进线备自投方式，35kV及6kV采用母联备自投方式。下面结合变电站的备自投运行方式进行相关问题分析。

3.1输入量分析

下面将结合变电站站110kV侧进线自投进行输入量的分析。（1）交流量：a.I母电压Ua1、Ub1、Uc1；II母电压Ua2、Ub2、Uc2，用以判别母线有无电压。b.线路1、2A相电流Ia1、Ia2，防止PT断线使备投误动。（2）开关量：a.1QF、2QF、3QF跳位TWJ常开触点（变电站站高压侧分段开关为死连接，3QF端子默认合位），用于系统运行方式判别。b.备自投闭锁接点。

3.2备自投闭锁相关问题

（1）手跳闭锁。在变电站中，备自投装置通过接入手跳继电器常开接点（STJ）以实现手跳闭锁功能。（2）保护闭锁。保护闭锁分别有母差动作闭锁、主变后备保护闭锁母联自投。如在变电站中，低压侧为单母线分段方式，两条母线互为备用。当母线或主变引出线故障时，变压器的主保护并未切除故障，主变后备保护动作将故障切除，造成相应母线失压，此时应闭锁母联自投，以防止备自投动作，合闸于故障点，造成再次冲击。（3）其他闭锁输入。

3.3备自投装置动作时间整定问题

对于单独备自投装置时间的整定要求：低电压元件动作后延时跳开工作电源，其动作时间宜大于本级电源侧后备保护动作时间与线路重合闸时间之和，一般整定时间为3-4s；备自投投入时间一般不带延时，如需联切部分负荷，投入时间可整定为0.1-0.5s。

3.5备自投装置在生产实际中的注意事项

（1）在备自投装置的实际跳合试验中，应将其从其他运行装置独立出来，做好必要的安全措施，退出备自投跳运行开关的出口压板，并拆除备自投跳运行开关的跳闸电缆，防止误跳运行设备。（2）在备自投试验前，应区分运行PT与停电PT的电压电缆，断开备自投装置中的电压连片，防止PT短路。（3）备自投装置试验中，要进行实际传跳工作，做好相应的安全措施，明确备自投的实际动作逻辑，严格按照动作逻辑进行试验，并注意验证相关闭锁逻辑。

4结语

随着电网规模不断扩大，网络结构日益复杂，用户对电网安全可靠性的要求也越来越高。备自投装置在变电站中的应用越来越广泛，备自投装置作为继电保护的最后一道防线，是否正确动作也直接关系到电网系统的安全稳定运行及供电可靠性。因此，在设计上，设计人员应多与设备厂家沟通，避免因为设备与设备之前的配合问题导致备自投拒动；在验收中，验收人员应尽量多地模拟实际运行中特别是故障状态下的动作；在投产后要定期维护，严格按照规范及要求对备自投装置及其相关设备包括蓄电池都应逐项排查缺陷，消除隐患。这样，才能有效预防备自投装置拒动，对系统稳定运行、提高供电可靠性有着重要的意义。

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