利用母分綜保組態構成備用電源自動投入裝置

葉日東

（鎮海石化建安工程有限公司，浙江 寧波 315207）

0 引言

在石化電力系統中，為滿足電力系統高可靠供電的要求，一般都采用備用電源自動投入裝置，在裝置建設中備用電源自動投入裝置已引申至400V低壓系統，備自投裝置使系統自動裝置與繼電保護裝置相結合，是一種對用戶提供不間斷供電的經濟而又有效的技術措施。

傳統電磁型備自投裝置是使用繼電器構成的邏輯回路，如果對于某一主接線形式，已設定其中一個開關為永久備投點(一般來說是母分暗備用方式)，則可以用繼電器搭出比較簡單可靠的備自投回路。但傳統電磁型的備自投裝置存在的缺點不可忽視，可靠性得不到有力保障，經常會出現拒動情況。

而現在國內市場上的備用電源自投裝置，不僅價格昂貴，又因為硬件質量問題經常不能正常使用，雖然能及時報警提醒更換板卡，但在實際使用中，因母線不能停電，使試驗工作不好正常進行，從而影響下次正確動作的可靠保證，備用電源自投裝置最大優點是能適合各種運行方式，功能齊全、使用方便，可以根據所采集的開關量，自動進行模式識別，自適應選擇與之配合的自動投切方式，但目前對于我公司電力系統只用一種模式，即母分暗備用方式。

現在，利用母分綜保組態構成備用電源自動投入裝置，充分利用現有母分綜保，在不影響母分綜保的保護功能的前提下，通過綜保本身邏輯組態功能，實現備用電源自動投入功能，其性能可靠、使用方便的獨有優勢，正在逐步取代其它各種備用電源自動投入裝置。

1 主接線方式及備自投功能

我公司電力系統中，一次系統的運行方式單一，決定了用綜保實現備自投功能，如下圖，圖中，UX1和UX2表示進線的任一相電壓(不一定有)；IX1和IX2表示進線任一相電流；UI、UII為一段母線和二段母線電壓。1DL、2DL、3DL為系統中的斷路器，正常運行時，1DL，2DL合，3DL熱備用。

圖1 主接線方式

備自投遵循以下的總則:

1.1 工作母線失壓（非PT斷線造成）；

1.2 跳開與原工作電源相連接的斷路器，以免備用電源合閘于故障點；

1.3 檢查備用電源是否合格，如滿足要求則合上工作母線與備用電源相連的斷路器；

1.4 當存在母線故障，或下級故障而開關拒動時，備自投裝置要可靠閉鎖；

1.5 備自投只動作一次。

適用的運行方式(暗備用):

3DL處于斷開位置，I、II段母線分裂運行，分別由進線1、進線2供電。在這種運行方式下，如果進線1故障，導致I段母線失壓，此時備自投裝置應能自動斷開運行斷路器1DL，然后再投入分段開關3DL，使母線I恢復供電。反之亦然。

2 備自投充放電

對于備自投，一個技術重點是如何保證備自投只動作一次，在邏輯上引入充放電功能，在所有條件滿足的情況下，備自投充電完成，做好備自投動作的準備工作，當備自投動作或有其它瞬時放電條件時，備投瞬時放電，保證備自投不再次動作。延時放電5S作為備自投動作時，不然開關變位等信號要產生時間競爭而使備投拒動。

圖2

3 邏輯框圖

圖3 備自投裝置的邏輯框圖

首先備自投處于正常狀態，即備投充電完成，當檢測到I母失壓時，備自投檢測II母有壓且沒有I母閉鎖信號時，備自投動作跳1DL，直到1DL跳閘成功后再發出指令合3DL，以保證不合于故障點而影響正常母線運行。

4 其它

在以上討論的兩點問題逐一解決之后，其它的枝節問題就迎刃而解。因為傳統備自投裝置過于繁雜，極不利于運行，微機保護與電磁式保護相比，最大的優點就是無需增加硬件，或增加很少的硬件，就可以在原有的基礎上增加功能。針對這一點，我們可以利用微機裝置的智能化，設計一些更加實用的功能。

4.1 PT斷線檢測功能

對于備自投來說，一定要具有檢出三相PT斷線的功能，否則備自投就會誤動。此外，備自投還應對單相PT斷線作以檢測，以提醒值班人員。

各種保護都有自己的檢PT斷線的算法，對于本個備自投來說，利用其開入量采集，當出現該開入低電平時，判斷為PT斷線，閉鎖備自投動作，同時報警提醒值班人員處理。

4.2 各開關位置的檢測

在前文中已提及開關量的重要性，在這里，我們還可以對開關位置輔助接點進行檢測，同時要特別注意開關量要使用開關位置輔助，不得使用通過中間繼電器擴展的接點，通過中間繼電器擴展的接點要受控制電源的影響，有可能會出現誤動作現象。

4.3 增加過流閉鎖功能

當出現進線過流動作跳閘情況時（母線所帶為純負載），說明此時母線有故障，或母線下級有故障，而下級開關拒動，此時要可靠閉鎖備自投，以免母分合于故障母線而影響到正常母線，在邏輯中增加過流閉鎖功能，閉鎖母分合閘，該點要手動復位，以保證當進線跳閘后過流消失而出線的時間競爭。

5 結論

本文分析利用母分綜保邏輯組態構成備用電源自投裝置的原理。對于微機綜保裝置來說，有了硬件基礎，再增加軟件功能是比較簡單的。本文由于篇幅限制，只選取了我公司6KV系統常見進線分段備自投邏輯來分析。在此基礎上，遵循本文中所提到的總則，則可以開發出各種更加靈活多變的備自投裝置，以適用于兩圈變壓器備自投、三圈變壓器備自投、主變雙開關接線備自投等等。

［1］南京中德.NPS40B 備自投裝置說明書[S].