備自投自動技術分析

【摘要】：本文從備自投要求、基本邏輯和自投方式等方面進行分析。備自投裝置不斷發展完善將對電力運行帶來極大的便利，保證供電可靠性，在各個用電領域有待進一步發展和應用。

【關鍵詞】：備自投 可靠性 發展 應用

一、引言

當工作電源因故障被斷開后，能自動而迅速地將備自電源投入工作，保證用戶連續供電的裝置即稱為備用投裝置，備自投裝置主要用于110KV以下的中、低壓配電系統中，根據GB/T14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規程》規定下述情況應設該裝置：A：裝有備用電源的發電廠廠用電源和變電所所用電源。B：有雙電源供電，其中一個電源經常斷開為備用的變電所。C：降壓變電所內有備用變壓器或有互為備用的母線段。D：有備用機組的一些重要輔機。設置備自投的基本條件是供電網、配電網中有兩個以上的電源供電，而除環網運行的方式以外。

二、備自投的要求

備自投裝置不僅實現快速性，靈敏性，最主要的還必須滿足其可靠性。（1）保證在工作電源和設備斷開后，才投入備自投裝置或備用設備。（2）工作母線和設備上的電壓不論何種原因消失時備自投裝置均啟動。（3）備自投裝置保證只動作一次。（4）電力系統內部故障使工作電源和備用電源同時消失時，備自投裝置不應動作。（5）發電廠用備自投裝置不僅應滿足以上要求，還有很多，不詳細闡述。（6）應效驗備用電源和備用設備自動投入時過負荷的情況，以及電動機自啟動的情況。應有聯負荷功能。（7）當備自投裝置動作時，如果投入永久故障，該裝置應加速動作。（8）備自投裝置的動作時間以使負荷的停電時間盡可能短為原則。

三、備自投基本邏輯

現在保護均實現微機型，微機型備自投裝置提供的模擬量輸入，開關量輸入及定值都可以成為控制備自投動作的可編程元件。為了能以一種裝置適應不同的要求，采用基于圖形化界面的邏輯可編程的方式實現備自投功能。為了防止備自投裝置重復動作，借鑒保護裝置中重合閘邏輯的做法，在動作邏輯中設置了一個“充電”計數器。在微機備自投中，采用邏輯判斷和軟件延時代替充電過程。其動作邏輯的控制條件可分為三類：充電條件，閉鎖條件，啟動條件。即在所有充電條件均滿足。而閉鎖條件不滿足，經過一個固定的延時完成充電，備自投裝置就緒，一旦出現啟動條件即動作出口。

四、備自投自投方式

1.橋斷路器或母聯備自投

正常運行時，橋斷路器（母聯）在斷開狀態，Ⅰ、Ⅱ段母線分別通過各自的供電設備或線路供電，當某一段母線因供電設備或線路故障跳開或偷跳時，此時，若另一條進線斷路器為合位，則橋（母聯）斷路器自動合閘，從而實現供電設備或線路互為備用。

2.進線備自投

正常運行時，工作線路同時帶兩段母線運行，另一條進線處于明備用狀態。當工作線路失電，其斷路器處于合位，在備用線路有壓、橋斷路器合位的情況下跳開工作線路，經延時合備用線路。若工作電源斷路器偷跳即合備用電源。為防止電壓互感器斷線時備自投誤動，取線路電流作為線路失壓的閉鎖判據。

3.變壓器備自投

備用變壓器分熱備用和冷備用兩種。熱備用：母線失電，相應主變低壓側斷路器處于合位，在備用變壓器高壓側有壓情況下跳開工作變壓器低壓側斷路器，合備用變壓器低壓側斷路器；當工作變壓器偷跳，合備用變壓器低壓側斷路器。冷備用：邏輯同熱備用，通過外部增加繼電器擴展接點，同時跳開工作變壓器高、低壓側斷路器及電容器組，合備用變壓器高、低壓側斷路器。

4.橋接線變壓器備自投

工作主變帶全部負荷，備用主變為明備用狀態。當工作主變故障時，兩段母線均失壓，備自投啟動，跳開工作主變高、低壓側斷路器，合上分段開關及備用主變兩側開關，由備用主變變為工作主變帶全部負荷。需要接入交流量包括低壓側Ⅰ母和Ⅱ母的三相電壓及零序電壓，兩臺主變低壓側A相電流，進線1和進線2的A相電壓。

5.均衡負荷備自投

這種方式的主接線在負荷比較集中，工業用戶應用的比較多。不詳細論述。

6.雙母線接線及其動作邏輯

雙母線接線的備自投裝置的動作邏輯和單母分段接線的動作邏輯一樣。不同的是接入到備自投裝置的電壓應接入經切換后的電壓，即反應作用開關實際運行母線的電壓。閉鎖邏輯同單母分段接線。

四、小結

電力系統對發電廠廠用電、變電所所用電的供電可靠性要求很高，許多重要工礦企業用戶為了保證其供電可靠性也設置備用電源。該技術不斷地發展完善將對電力運行及各大廠礦重要用戶帶來極大的便利，也給電力安全運行創造了極好的條件，目前備自投方式多種多樣，自動控制、動作邏輯非常嚴謹合理，保障備自投裝置正確實現其快速性，可靠性，靈敏性。

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