備自投保護(hù)在特殊主接線中的應(yīng)用

李鷗 溫淼

摘 要：本文對備自投保護(hù)的工作流程、動作條件、工作原理等進(jìn)行了闡述，對“只有進(jìn)線PT，沒有母線PT”的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，并對其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)邏輯優(yōu)化，具有一定的介紹意義。

關(guān)鍵詞：備自投；進(jìn)線PT；電壓切換邏輯

1 引言

隨著人們生產(chǎn)生活的現(xiàn)代化程度日益提高，人們對電力的需求和依賴程度也在倍增，供配電在各個領(lǐng)域向自動化、無人控制、不間斷供電邁進(jìn)，因此雙電源相互切換，保證電源不間斷成了現(xiàn)在供配電工程中保護(hù)和控制的重要組成部分。備用電源自動投入裝置是一種提供不間斷供電既經(jīng)濟(jì)又有效的技術(shù)措施，在現(xiàn)今供電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 何為備自投

回線和兩回線路以上的多回供電線路改造，通過增加備用線路提高可靠性，而其可以自動投入使用，這樣的裝置便是備自投。

2.1 備自投設(shè)備進(jìn)行工作的基本原理闡述

備自投設(shè)備，通俗的講，就是備用電源在主電源被斷電之后，立即取代主電源的功用，自動的投入使用的一個電力能源裝置，一般包括分段備自投、主變備自投及線路備自投。一般情況下，可以采用蓄電池的方法，有些大型的醫(yī)院、工廠等，也可用發(fā)電機(jī)進(jìn)行備自投的使用，第三種情況便是蓄電池和柴油發(fā)電機(jī)共同投入使用的情況。備自投設(shè)備具備的電源為自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，數(shù)量為兩個，其中一個為備分使用，另一個為正常使用，當(dāng)其中一個出現(xiàn)問題的時候，另一個可以通過判別，補(bǔ)充進(jìn)來繼續(xù)工作，中間并無間斷。目前最大的電流可以達(dá)到約650A。值得注意的是，如果備用對象出現(xiàn)問題的情況下，應(yīng)該關(guān)閉整個備自投的開關(guān)。

2.2 大連地區(qū)10kV用戶站的主接線形式綜述

大連地區(qū)多個10kV用戶站的主接線形式為只有進(jìn)線PT，沒有母線PT，即PT在受電的前方，當(dāng)線路側(cè)有電，但受電開關(guān)沒合上時，母線不帶電，而用戶站不設(shè)分段開關(guān)柜，正常運(yùn)行時，甲受電或乙受電帶整段母線，備自投一般采用進(jìn)線備自投，主接線示意圖如下圖所示：

（1）動作邏輯。如圖一所示的一次接線圖，甲受電為工作電源，乙受電為備用電源，下面就以乙受電備用甲受電為例說明此進(jìn)線備自投的動作邏輯。

充電條件：進(jìn)線備自投投入工作。即切換把手在“投入”位置；Ⅰ，Ⅱ母均符合有壓條件；乙受電跳位，甲受電和分段均合位且處于合后；無閉鎖進(jìn)線備自投輸入；無放電條件。

（2）動作過程。Ⅰ、Ⅱ母無壓且甲受電IL1無流，延時跳甲受電開關(guān)。

確認(rèn)甲受電開關(guān)跳開后，收回甲受電開關(guān)跳閘命令；再經(jīng)延時發(fā)乙受電合閘脈沖確認(rèn)乙受電合上后，進(jìn)線備自投邏輯完成。

甲受電跳閘、乙受電合閘命令發(fā)生5S后斷路器仍未動作，則終止進(jìn)線備自投邏輯，線路備自投放電，裝置發(fā)出“備自投失敗”信號。

（3）兩個造成備自投啟動的原因。上級開關(guān)故障跳閘后，如果瞬時故障，重合閘會動作，所以備自投啟動應(yīng)考慮延時的動作時間大于上級線路保護(hù)動作時間加上重合閘的時間之和，防止環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，對一次設(shè)備帶來沖擊。

開關(guān)偷跳，即斷路器在沒有操作、沒有繼電保護(hù)及安全自動裝置動作的情況下的跳閘，如果工作電源開關(guān)偷跳會導(dǎo)致母線失壓，無流，需要啟動備自投合備用電源開關(guān)。

如果受電本身保護(hù)動作，輸出接點(diǎn)閉鎖備自投裝置，使其放電。

2.3 備自投工作的前提條件

（1）具備備用電源（蓄電池等）或者備用設(shè)備（柴油發(fā)電機(jī)）。（2）工作電壓瞬間下降。（3）備自投開關(guān)立即打開并且投入使用。（4）母線電源工作故障，不能滿足用電需求。（5）備用電源應(yīng)該滿足母線的電壓要求。（6）應(yīng)該采用電壓監(jiān)控器對母線和備用線進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，必要時，可以采用重合閘，在線路需要的地方，也應(yīng)該安裝電壓互感器。

2.4 備自投工作的工作流程

（1）母線電壓瞬時下降時候，裝置采用動態(tài)監(jiān)測器通過對電壓監(jiān)控，迅速判斷電源狀態(tài)，并且立即切換電源并對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行時刻記錄。應(yīng)注意，通常來說，為了防止和避免擾動和拒動，一定不可以投入低電壓保護(hù)。

（2）確保保證所有的母線供電設(shè)備處于斷開狀態(tài)，拉開閘門至備自投電源或備自投設(shè)備。啟動備用電源（柴油發(fā)電機(jī)或者蓄電池等），當(dāng)工作正常之后，時刻監(jiān)控運(yùn)行數(shù)據(jù)，檢查發(fā)電機(jī)開關(guān)、控制柜內(nèi)各斷路器的工作狀態(tài)。

（3）正在運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證向各負(fù)載送電。

（4）當(dāng)具備恢復(fù)供電條件后，應(yīng)及時做好電源轉(zhuǎn)換工作，盡早恢復(fù)到主供電設(shè)備投入使用。

2.5 整組復(fù)歸時間

（1）母線電源無壓而備用電源有電壓的情況下，應(yīng)該對工作電源判斷，當(dāng)判斷為無流后，才可以進(jìn)入工作狀態(tài)，避免錯誤。

（2）當(dāng)備用電源檢測有電壓，但母線電源沒有電壓時，備自投的放電是需要經(jīng)過一個時間段的調(diào)整之后，才可以放電，而這個延遲時間，至少為10s，部分為50s，這個目的是為了更準(zhǔn)確的判斷避免工作電源與失壓判斷失誤的發(fā)生。

3 邏輯中改動部分說明

（1）特殊邏輯說明。備自投裝置Ⅰ、Ⅱ母線TV直接引入進(jìn)線1PT電壓、進(jìn)線2PT電壓，由于備自投邏輯需要母線電壓，這里采用軟件切換的方式來將進(jìn)線電壓切換為母線電壓，母線電壓切換邏輯圖如下，切換后按正常備自投邏輯執(zhí)行。

（2）修改邏輯的好處。進(jìn)線開關(guān)不合時，進(jìn)線側(cè)有壓，而母線側(cè)無壓，所以當(dāng)開關(guān)偷跳時備自投也可以正確動作。另外，對于外部接線，此裝置完全和有母線PT的裝置相同，僅僅是電壓的判據(jù)有小的改動。

（3）電壓切換邏輯解釋。進(jìn)線備自投充電條件為Ⅰ，Ⅱ母均符合有壓條件，以乙受電備用甲受電為例，甲受電為合位，進(jìn)線1PT有壓均滿足，通過上圖可知，I母有壓滿足，乙受電分位，甲受電合位，分段固定合位，進(jìn)線1PT有壓滿足，故II母有壓滿足，所以符合充電條件。

4 結(jié)語

上述邏輯，具備結(jié)構(gòu)可靠、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)，并且優(yōu)化判據(jù)過程較為方便，目前，已廣泛應(yīng)用，均可正常工作。

作者簡介：李鷗（1979-），女，遼寧營口人，本科，工程師。