備自投實際應用中的若干問題分析

摘 要：從實際應用的角度出發，對備用電源自動投入裝置運行中的問題與一些特殊情況進行分析，同時對備用電源自動投入裝置的遠投功能做出闡述。肯定了備用電源自動投入裝置在電力系統中具有良好的性能和實用價值。

關鍵詞：備自投；應用；問題分析

1 引言

在現代電力系統中，有些情況下為了節省設備投資、簡化電力網的接線及其繼電保護裝置的配置方式，在較低電壓等級的電力網或較高電壓等級電網的非主干線，以及大多數用戶的供電系統中，常常采用放射型的供電方式。在這種供電方式中，為了有效的保證電網運行的經濟性和可靠性，保證電源的穩定供應，所以通常會在這種接線方式中采用備用電源自動投入裝置。這種裝置的應用，可以使系統中的自動裝置與繼電保護裝置很好的結合起來，從而為用戶提供不間斷的供電，這是一種非常經濟和有效的方法，在供電系統中應用較為廣泛，且取得了非常好的效果。

2 實際應用中的問題

2.1 微機型備自投的實現及優點

模式自適應識別是微機保護優于傳統裝置的一大強項，主要是根據主接線系統中，各斷路器位置的不同來判定。由于在給定的運行方式下，備自投所控制的各開關開、合位置是一定的，因而可以通過采集開關位置的狀態，來完成對備自投運行模式的識別。所以就需要保證在施工中連接的正確性，此連接方式較為簡單，只需要施工人員將相關斷路器位置接點接在裝置上即可，裝線較為簡單，這主要是由于此模式對于各種開關量能夠自適應識別，所以在施工時需要保證各開關量的正確及保證接點的有效粘連，這是在施工中非常重要的。同時為了有效的保證開關量的正確及接點的粘連，通常會采用微機保護來對各斷路器的位置開關進行監視。

在當前的備自投裝置只能動作一次，這是當系統各項條件都能滿足備自投投入時，備自投會在充好電后，當系統出現故障時即開始投入應用，在投入運行時則會自動放電，直到故障消失，而在下次滿足投入條件時則會再繼續充電。

微機保護具有較多的優勢，特別是需要在原有功能基礎再增加新的功能時，則只需要增加很少的硬件或是無需增加硬件即呆實現。目前，在我公司采用的備自投裝置比較實用的功能如下：

（1）PT斷線檢測功能；（2）開關位置的檢測；（3）增加過負荷聯切及保護功能；（4）增加開關量的控制。

同時還有一些附加功能，如“開放備自投”、“備自投放電”、“加速備自投”等功能，既可以通過軟件控制字實現，也可以在開關量中加以處理。

2.2 備自投一些特殊問題的處理

2.2.1 過負荷聯切問題

在很多場合備用電源不能滿足全部供電容量要求，則應在自投于備用電源前有選擇地切除部分負荷，同時應閉鎖這些線路的重合閘。

2.2.2 解列有源線路、調相機問題

如果負荷側部分線路有并網的小電源，則應考慮解列小電源線路，站內有調相機應解列調相機，防止自投在備用線路上造成非同期并列對小電源側造成沖擊。如果采用等待預先設定解列點的自動裝置解列后自投，則應認真核算小電源支撐下備自投動作延時時間和低電壓定值，當低電壓元件無法滿足靈敏度或延時過長，采用主供電源斷路器輔助觸點加無電流條件代替低電壓元件。如果必須帶小電源合閘則應考慮增加同期檢測功能，把“同期檢測”作為自投條件。

2.2.3 站內無功補償電容器的處理

電容器保護如果設有低電壓保護，則當主供電源消失時，低電壓保護應先切除電容器，再合備用電源，兩者應考慮配合；如果電容器未設低電壓保護，則備自投應先切除電容器，再合備用電源。

2.2.4 母線上的接地變壓器和帶消弧線圈自投

在備自投跳進線開關同時，如果母線上有接地變壓器帶消弧線圈，應核算備自投動作后消弧線圈的脫諧度；如果存在諧振過電壓可能則應切除接地變壓器。110kv及以上中性點有效接地的系統中，要防止備自投動作中對失去中性點接地的變壓器充電和電源切換后上一電壓等級的系統失去有效的中性點接地。

2.2.5 斷路器拒動檢查和自動復歸問題

斷路器拒動是指備自投動作邏輯正確，但由于斷路器原因斷路器未動作，主供電源斷路器未斷開或備用電源斷路器未合上，使備用電源裝置處于等待狀態。有兩種處理辦法：一是保持跳合閘脈沖，裝置不復歸，直到斷路器動作或人員干預整組復位進行重啟動；二是裝置從發出跳合閘脈沖后計時一定時間內如果斷路器不動則收回跳合閘脈沖并同時發出信號。備用電源斷路器合閘失敗后，應具備斷路器拒動告警、備自投裝置自動復歸和遠方手動復歸功能。

2.2.6 合閘過程中母聯保護投入

對單母線分段接線進線保護，一般短延時跳分段開關，長延時跳進線開關。當有故障的母線有備用電源投入時，這是會受到短路單擊及發生保護越級的情況發生，所以需要快速切除故障段母線，所以為了有效的避免這種情況，部分廠家在生產備自投裝置時在合閘過程中就將母聯開關速斷保護短時投入，這樣當備用電源投到故障母線上時，速斷保護迅速開啟，切斷故障。同時也可以利用母線保護或母線的后備保護，如主變的復合電壓閉鎖過電流等閉鎖備自投。

2.2.7 多級備自投的配合

在系統運行中，許多時候會存在不同等級備自投同時存在的情況，在這種情況下則應對備自投之間的關系進行充分的考慮，通常情況下以高電壓等級、高可靠性及影響面大的備自投先進行動作，而低電壓等級的、低可靠性、影響面小的備自投按躲過上級備自投整定。

2.2.8 備自投本身的缺陷

在我局，CSB 21A型備自投應用較廣，其結構簡單、動作可靠性高、運行維護量小、調試方便。但是，在實際應用中，也發現其一些不足之處。CSB 21A型備自投的線路無流定值整定范圍為0.08In-20In，在西寧系統中其整定最小值為0.4A。在城區的配電網中，由于電網負荷較重，此無流定值還可以滿足其閉鎖功能的實現。但在農網中，尤其是負荷低谷時，以0.4A作為無流定值，若CT變比為600/5，則一次電流為48A，而此時個別電站的10kv線路負荷低于此數值，即負荷電流值小于閉鎖定值，很可能造成備自投的誤動。建議廠家可以根據不同的電壓等級的需要適當對定值的整定范圍做出調整。

3 結束語

長期以來電網運行的安全及可靠性一直是人們所關注的重要課題。在電網運行過程中，對其運行的安全和可靠性影響的因素較多，而備用電源自動投入裝置則是其中較為重要的影響因素，此裝置的應用可以有效的保證電網的運行的安全性。但其備自投在運行時其動作的成功率及可靠性則受到較多因素的影響，所以在實際應用中還需要加大研究力度及不斷的總結相關經驗，從而保證備用電源自動投入裝置運行的可靠性，保證電網的安全。

參考文獻

[1]崔家佩，孟慶炎，陳永芳，雄炳耀.電力系統繼電保護與安全自動裝置整定計算第一版.水利電力出版社，1993.

[2]北京四方繼電保護自動化有限公司.CSB-21A數字式備用電源自動投入保護裝置說明書.

作者簡介：黃華（1976-），女，陜西長安人，工程師，從事繼電保護工作。