淺析備用電源自投裝置及誤動問題的應對措施

（湖南省電力公司懷化辰溪電力局，湖南，懷化 419500）

隨著現代經濟的快速發展，電對人們生活與工作的影響越來越大，各個領域對電力方面的要求也越來越高，因此，供電問題的受到了人們的普遍重視。而備用電源自動裝置能夠保證供電系統安全，保證供電連續，是一種方便、經濟的電力自動裝置，所以已被快速地推廣和廣泛使用了。

圖1

圖2

圖3

所謂備用電源自動投入裝置（automatic bus transfer equipment，簡稱AAT），是指主供的工作電源由于電力系統發生故障（電壓突然失去或降到預設值）或者其他原因而被斷開后，備用電源和備用設備或者其他的正常工作電源能夠迅速、自動地投入工作，恢復供電，使原來的電源被斷開的用戶不至斷電的一種自動控制裝置。

1、備用電源自投裝置工作原理和特點

首先，備用電源的配置主要有兩種：明備用和暗備用。明備用是指當系統正常運行的時候，備用電源和備用設備都處在備用狀態，不工作。暗備用是指系統正常的時候，備用電源和備用設備也處在運行狀態，實際就是有兩個工作電源，互相備用。

備用電源自投裝置的工作特點：a.提高用戶供電可靠性；b.簡化繼電保護。采用AAT裝置后，環形電網可以開環運行，變壓器可以解列運行，繼電保護的方向性等問題可以不做考慮；c.限制短路電流。

2、分析備用電源自投裝置的基本要求

（1）工作電源要切實斷開之后，備用電源才能投入。所以AAT在啟動后要先跳或空跳主供電源的斷路器，避免備用電源在故障點合閘。

（2）當手動跳開工作電源的時候，備用電源自動投入裝置不應該工作。

（3）備用電源自動投入裝置只能動作一次。在充電條件滿足后要延時充電，達到閉鎖條件或退出AAT條件時要及時放電。

（4）工作母線上的電壓無論因何種原因消失，備用電源自動投入裝置都應該要有所動作。

結合圖1分析可知工作母線電壓可能發生的故障有：A.工作變壓器T1發生故障；B.工作母線Ⅲ上短路故障；C.工作母線Ⅲ的出線上發生短路故障，而故障沒有被該出線斷路器斷開；D.QF1或QF2因控制回路、保護回路或操作機構等問題發生誤跳閘；E.運行人員誤操作導致QF1或QF2跳閘；F.電力系統內的故障使母線Ⅲ失電。工作母線無論發生上述任何一種故障而導致電壓消失，AAT都會有所反應。另外，為了預防圖中TV線斷線導致假失壓而誤動AAT，在工作母線失壓后，一定要確定工作電源無電流，才能投入備用電源自動裝置。

（5）備用電源自動投入裝置的動作時間一定要短，否則就會產生過大的沖擊電流或沖擊力矩，從而對電動機造成不利的影響。其次，也有可能導致備用的變壓器產生速斷電流保護的誤動作。

（6）備用電源不滿足有壓的條件下，AAT不應該有動作。

（7）AAT要有閉鎖功能。

3、備用電源自投裝置的工作方式（如下圖2所示）

方式一：1T、2T各自運行，2QF跳開，5QF合上，2T供電。

方式二：1T、2T各自運行，4QF跳開，5QF合上，1T供電。

方式三：1T供電，24QF斷開，QF、3QF合上。2QF跳開后由4QF合上，2T供電。

方式四:2T供電，2QF斷開，3QF、4QF合上。4QF跳開后由2QF合上，1T供電。

4、備用電源自動投入裝置的誤動問題

4.1 計時邏輯問題

辰溪110kV的變電站在黃溪口線上發生故障，它上一級線為了線路的安全性，及時切除故障，進行重合閘動作。但在重合永久故障后，黃溪口又發生了跳閘。此后，辰溪變電站的備用電源自投裝置進行了工作。

根據圖3可知，辰溪的AAT裝置一共有三級：545#、345#和145#。故障時造成的誤動是由于345#首先動作，離開301#，重合開關；145#繼而動作，離開113#，合上開關。由于4、5#母線動作不配合造成誤動。當時AAT的運行方式是：113#是黃溪口的電源進線，與V4#母線連接；而112#的火馬沖線與110kV5#母線相接；斷開145#；1#、2#各自運行；345#、545#分別斷開備用。

備用電源自投裝置之所以會出現誤投的情況，原因是裝置間的計時邏輯不統一。上圖所示的145#AAT裝置是WBT-821，由許繼集團建成；而35kV和10kV的AAT裝置則是南瑞繼保有限公司開發的RCS-9651。根據電網繼電保護規定，AAT的動作時間要從上到下逐級配合。110V的AAT裝置時間是：145#的AAT掉閘時間 是4s，345#AAT的掉閘時間是5s，545#AAT的掉閘時間是6s。所以按規定，當小流線發生故障后，145#AAT應首先開始動作，讓110kV4#、35kV4#母線和10kV4#線恢復供電，而345#和545#的ATA則不需要發生動作。因此，這就與實際的情況不同了。

4.2 流閉鎖問題

目前，大部分的備用電源自動投入裝置都有一個固定的流定值，有固定的動作程序設置，但是有一些變電站，尤其是新建變電站，在實際的運行中，由于變壓器各自運行，其所帶的負荷比較小，因此其進線的電流值就等于或小于AAT無流門檻定值，其本該有的流定值不能發生閉鎖AAT裝置動作，因此就導致了電壓互感器（TV）空開或者被誤碰斷開，最終就使備用電源自動投入裝置的動作啟動條件得以滿足，造成裝置的誤動。

5、解決措施

首先，針對計時邏輯不統一的問題，可以采取的措施有：第一，本地區所有的AAT裝置設備的計時邏輯都要統一。當重合閘關閉，電壓、電流恢復暫時供電后，計時邏輯要清零。第二，地區在新建變電站，對備用電池自動投入裝置進行招標時，要盡量使用同一個廠家，保證計時邏輯統一。第二，對于已投入使用的AAT，應盡量要求廠家盡快改善計時邏輯不統一的問題，防止再次發生誤動。

其次，針對流閉鎖問題，可以采取的措施有：第一，廠家在進行AAT裝置程序設定的時候，要把無流定值設置為可以整定的定項值。第二，把電壓互感器二次回路的3聯空開轉換為4聯。增加第4聯空開跳的動合接點，保證電線路在負荷較小，容易產生空開、誤碰的情況下，仍能夠有效地鎖閉AAT裝置，避免誤動。

結語

備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置是近年來在電力系統中最為常見的電力自動裝置，其方便、經濟，可以有效保證供電的持續使用，受到的各地區電網部門的青睞。針對AAT中存在的誤動等系統不完善的問題，相關的電網工作人員要努力思考和研究，探索出相應的解決辦法，讓AAT裝置能夠更加完善，保證供電的正常，從而讓人們的生活與工作正常進行。

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