微機備用電源自投裝置的發展與應用

于 林

(西山煤電(集團)公司，山西 太原 030053))

備用電源自投裝置是當工作電源因故障或其他原因斷開后，能迅速自動地啟動備用電源或其他正常工作電源，使被斷開的用戶不至于停電的一種自動裝置。尤其對于煤礦供電要求高可靠性的特殊情況下、為減少供電系統故障所造成對礦井的停電，在變電站母線的開關上加裝備用電源自動投入裝置是一個行之有效的重要手段。特別對煤礦變電站運行人員水平普遍不高的情況，更應投入備自投裝置以減少變配電事故的影響范圍，有效提高供電可靠性。

1 備用電源自投裝置的發展

由于過去備用電源自投裝置采用繼電器組屏，備自投回路比較簡單，繼電器質量的離散性、長期帶電運行后繼電器及接點的燒毀等等都容易引起備自投裝置的誤動和拒動，從而影響供電可靠性，因此，在煤礦供電中沒有得到廣泛的應用。目前，微機保護裝置已成熟應用，備自投裝置，經改造增加了母線故障閉鎖功能，并在實際裝置中運用，取得了良好的運行效果。

2 微機備用電源自投裝置的配置模式及使用要求

2．1 微機備用電源自投裝置的配置模式

微機備用電源自投裝置有四種典型配置模式，分為TV在母線側、主變備自投、TV在線路側、次備用電源自投，四種備自投的邏輯功能模塊可以提供有進線過電流閉鎖自投、失壓保護、二級過負荷減載、母線接地報警、分段自投、進線互投、主變互投等功能。

2．2 微機備用電源自投裝置的使用要求

1)裝置一般分別引入兩段母線的Uab、Uca，用于有壓判別。當裝置中高壓側有壓檢查控制字退出時，可不引高壓側進線電壓。

2)裝置一般分別引入進線側的兩個電流(La、Lc)，用于無流檢查，避免TV三相斷線而引起的備自投誤動，且可設母線故障閉鎖備自投。

3)裝置的合位信號取自斷路器的輔助接點。

4)裝置設有外部閉鎖自投接點，可強行閉鎖備自投邏輯。

5)裝置充電條件，一般為工作電源和備用電源均有壓，各有關斷路器位置處于正常位置，充電15 s，以保證自投1次。

3 微機備用電源自投裝置的應用效果分析

1)微機備用電源自投裝置在供電系統的應用中，利用其運行方式靈活的特點，實現了動作的可靠性。

下面以TV在母線側進行簡要說明其實際應用中可靠合閘，確保線路及時得電。主接線圖見圖1。

TV在母線側：其中第一套備自投的I、II段母線對應于主接線圖中的I、II段母線，而第二套備自投的I、II段母線對應于主接線圖中的II、III段母線。

a)運行方式1∶1QF、2QF、3QF在合位。I段母線失壓，則第一套備自投裝置的自投1動作，跳1QF，合4QF。II段母線失壓，則可根據要求投4QF和5QF，如投4QF則第一套備自投的自投2投入，而第二套的自投1的控制字退出，反之，第一套備自投的自投2退出，而第二套的自投1的控制字投入即可。III段母線失壓，則第二套的自投2動作，跳3QF，合5QF。

b) 運行方式 2∶1QF、2QF、5QF 在合位，3QF、4QF在分位。I段母線失壓，則第一套備自投裝置的自投1動作，跳1QF，合4QF，同時將其出口接點聯跳5QF，聯合3QF，第二套備自投不動作。II、III段母線均失壓，則第一套備自投的自投2退出，即可不合4QF，而第二套的自投的互投1控制字投入，跳2QF、合3QF。

c) 運行方式 3∶2QF、3QF、4QF 在合位，1QF、5QF在分位。

備自投過程類似于運行方式2。

2)微機備用電源自投裝置在供電系統的應用中，控制功能具有靈活性，有效的減少了勞動強度。

當系統的控制邏輯發生變化時，繼電器的備自投，需要重新設計，重新拆線接線，操作繁冗，工作量較大，而微機備自投僅僅需要更改內部的程序內容，相比之下，工作量可以大幅減少。

3)微機備用電源自投裝置使用簡潔、方便。

繼電器的備自投，柜間的聯鎖和使用的繼電器數量，需要連接的電纜數多，無論查線或者理解圖紙來說，都比較復雜。而微機備用電源自投裝置通過程序判斷，圖紙簡單易讀。程序里可以按照每個回路的合分邏輯編程，并在后面加以備注，方便理解程序的意思，使用簡潔、方便。

4)微機備用電源自投裝置的應用可以減少變配電事故的影響范圍。

變電站由于沒有安裝備自投裝置，當一回電源發生故障失電時，要靠值班員的水平經現場巡視來判斷出事故原因，將故障回路切除后，再將另一備用電源投入，恢復送電需要幾分鐘甚至很長的時間，這對礦井安全生產有較大的威脅。安裝微機備用電源自投裝置，可以實現工作母線失壓后在幾秒時間內自投備用電源，縮短停電時間，提高系統供電可靠性，減少變配電事故的影響范圍。

圖1 主接線圖

4 結束語

隨著電網規模的不斷擴大，供電網絡結構日益復雜，微機備自投裝置在變電站中廣泛采用，可以進一步保證系統的安全、穩定運行及提高系統供電可靠性。微機備自投裝置的應用對供電系統安全、穩定、可靠、經濟的運行具有重要的現實意義，將產生巨大的社會效益。