微機備用電源自投裝置應用探析

摘 要 備用電源作為可靠供電的后備保障，在現在的供電系統中發揮著越來越重要的作用。在實際工作中，作為一名電氣工程人員，必須正確地了解和掌握微機備用電源自投裝置的設計思路、構成、運行條件和過程、調試和維護技巧，才能更好地發揮它在電力系統中的作用。本文根據自己的工作實踐經驗，對微機備用電源自投裝置的應用進行探析，提出自己的認識和見解。

【關鍵詞】設計思路 構成 運行條件和過程 調試和維護

隨著經濟步伐的快速增長，人們的物質生活水平也得到了快速的提高，低壓端用電設備的數量也在不斷地增加，這對供電系統的安全、穩定、可靠地運行，也提出了更高的要求。備用電源作為可靠供電的后備保障，在現在的供電系統中發揮著越來越重要的作用。在實際工作中，供電系統備用電源的自投裝置也由傳統的電磁式繼電器控制裝置發展到了現在的微機備用電源的自投裝置，使工作電源與備用電源之間的轉換過程也更加便捷、快速、安全。本文根據自己的工作實踐經驗，對微機備用電源自投裝置的應用進行探析，提出自己的認識和見解。

1 了解和掌握微機備用電源自投裝置的設計思路和構成

1.1 微機備用電源自投裝置的設計思路

備用電源自投裝置的設計思路，實際上也就是在設計備自投裝置之前，應該首先考慮備自投裝置在一步步達到哪些技術性能后，才能充分發揮備自投裝置設備應起到的作用，即當工作電源出現故障時，備自投裝置能夠快速自動地投切備用電源，繼續為電路提供電源。因此，電氣工程人員要想很熟練地應用備自投裝置，就必須首先了解和掌握備自投裝置的整個設計思路，熟悉備自投裝置的每一步技術性能。首先，要保證備用電源在投入運行之前，原來運行的工作電源必須是斷開的，避免兩路電源應用到同一電路中，由于相序不符或電壓升高而造成短路。備自投裝置在投入備用電源的斷路器時，必須經過一段時間的延時處理，用來保證工作斷路器與備用斷路器之間形成一定的時間差，不至于同時工作造成事故。同時，備用斷路器的延時時間必須大于最長的外部故障切除時間，以防止由于外部線路出現故障時，造成備用斷路器與工作斷路器之間不停地轉換，進而損壞設備。如果在用手動斷開工作電源時，備自投裝置應該不動作，否則，會造成短路。為了防止備用電源投到故障的元件上，造成嚴重事故的發生，因此，備自投裝置還應具備閉鎖裝置的邏輯功能。在備用電源無壓狀態下，備自投裝置應不動作。為了使備自投裝置在電壓互感器二次熔斷器熔斷的狀態下不誤動，所以備自投裝置系統應該設有電壓互感器斷線告警裝置。在滿足系統投退的條件下，為了防止系統受到多次沖擊而擴大事故，備自投裝置只能投退一次。

1.2 微機備用電源自投裝置的構成

微機備用電源自投裝置的核心部分是以高性能的單片機為骨架，以CPU模塊、繼電器模塊、交流電源模塊、人機對話模塊、保護模塊等主要模塊構成它的硬件系統，與通過固化程序后的軟件系統相結合，采用交流不間斷的采樣方式，把采集到信號按傅立葉法提供給CPU進行實時計算，把計算結果通過輸出設備接口輸出，就能精確地判斷電源狀態，并實施延時切換電源。由于微機備用電源自投裝置的元器件均采用穩定性高、可靠性強的軍品或工業品，所以可以再惡劣的環境下穩定運行。由于采用一體化機箱設計、完善的軟硬件自檢功能和免調試電路設計，所以使微機備用電源自投裝置的維護更方便、調試更簡單。因此，這樣的微機備用電源自投裝置就具有抗干擾能力強、工作性能穩定可靠、使用調試方便、動作快捷準確等優點。

2 了解和掌握微機備用電源自投裝置的運行條件與過程

微機備用電源自投裝置的主要運行方式分為線路備投、橋備投、分段備投、母聯備投、變壓器備投。每一種運行方式都有各自的運行條件。現以線路備投這種運行方式為例，來說明微機備用電源自投裝置的運行條件與過程。

2.1 線路備投的運行條件

兩條線路投入運行時各帶一段低壓母線，使兩段低壓母線分列運行。當采用線路備自投時，假設進線二運行，進線一備用，即2DL、3DL在合位，1DL在分位；當進線二電源因故障或其它原因被斷開，進線一備用電源自動投入，且只允許動作一次。為了滿足這個要求，要求進線一自投充電，只有在充電完成后才允許自投。

2.2 線路備投的充電條件

母線有PT時，Ⅰ母、Ⅱ母均三相有壓；母線無PT時，進線二有壓；2DL、3DL 在合位，1DL在分位；進線一有壓，經備自投充電后充電完成。

2.3 線路備投的放電條件

1DL在合位，經短延時。

2.4 線路備投的啟動條件

Ⅱ母線無壓、無流，I母線有壓。

2.5 線路備投的動作過程

當充電完成后，母線有PT時，Ⅰ母、Ⅱ母均無壓，母線沒有PT時，進線Ⅱ無壓，進線Ⅱ無流，經延時跳開2DL，則瞬時空跳2DL，確定2DL跳開后，經延時合1DL。

假設進線一運行，進線二備用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位，具體工作條件與過程與假設進線二運行，進線一備用相反，它們之間可互為備投。

3 了解和掌握微機備用電源自投裝置的調試和維護技巧

在實際工作過程中，電氣工程人員必須了解和掌握微機備用電源自投裝置的調試與維護技巧，才能更好地發揮微機備用電源自投裝置的作用。

微機備用電源自投裝置在電力系統中投入運行之前，必須首先進行裝置的調試工作，只有在裝置調試工作完成之后，才能投入運行。微機備用電源自投裝置雖然比較先進，但如果在應用過程中，裝置的外圍線路設計不夠合理，容易導致所構成的回路不科學。如果出現裝置參數定值的設置不精確、不全面、不客觀、不符合現場的實際電路的狀況、軟件編制不合理、設備安裝的位置不當等方面的不足，都可能影響到微機備用電源自投裝置的安全可靠地動作。所以，微機備用電源自投裝置在投入運行之前，必須根據現場的實際情況進行科學的調試工作。首先，要進行整定值的調試。裝置的整定值的類型可分投退型和數值型兩種。投退型的整定值在現場就可以通過選擇相應的投退型定值，來選擇所需要的保護和告警功能。而數值型的整定值則需要根據現場參數經過計算得出。為了使投退可靠穩定，對工作母線無壓的低壓值，一般整定為工作母線電壓的25%U。備用電源有壓的過壓值，一般整定為備用電源電壓的70%U。有壓無流的整定，進線無電流一般是指工作電源進線的一相電流小于線電流定值，而且該定值應小于最小負荷電流，這樣可以防止電壓互感器空開被誤碰斷開，導而導致微機備用電源自投裝置的誤動。在對微機備用電源自投裝置的時間整定時，要求裝置動作的時限與繼電保護相配合，并且要盡可能短，以利于電動機的自啟動；裝置的動作時限與斷路器合閘時間相配合時，應進行綜合考慮，保證微機備用電源自投裝置的整定時間。

在微機備用電源自投裝置投入運行之后，要做好日常的維護工作，這是保障微機備用電源自投裝置安全可靠運行的前提。微機備用電源自投裝置在投入運行的一年之內，必須對其控制裝置的控制過程的準確性 、工作參數的準確性進行一次校驗，確保其運行的安全可靠。第一次校驗之后，每隔三年需要進行一次校驗。在對微機備用電源自投裝置進行定檢校驗前，為了保證工作電源和備用電源的安全性，要采取一定的措施做好風險點的拆除工作，以免發生誤動事故。在對微機備用電源自投裝置進行定檢校驗時，為了降低風險和難度，只檢查微機備用電源自投裝置的出口接點導通與否，可以不進行帶斷路器的整組試驗，也可以采取分步傳動的進線開關輪停的方法進行定檢校驗。在對微機備用電源裝置進行日常維護時，應該先檢查裝置的充電標志是否正常。為了防止維護過程中發生裝置誤動事故，電氣工程人員在停用微機備用電源自投裝置的操作時，應該嚴格按照先退出出口壓板、再停用其直流電源、最后退出交流電源的順序進行；在進行微機備用電源自投裝置投入運行的操作時，應該嚴格按照先投送雙路交流電源、再通其設備的直流工作電源、最后投入出口壓板的順序進行。如果電氣工程人員因為意外操作而導致壓板變位或定值撥輪改變時，必須及時地按復位開關在30秒內加以確認，否則會啟動告警裝置。總而言之，在對微機備用電源自投裝置進行調試與維護時，一定要慎之又慎，對一些不允許隨意操作和更改的程序要禁止操作，一旦遇到裝置出現異常情況，要冷靜地進行妥善處理，避免造成嚴重的后果。

總之，作為一名電氣工程人員，要想在應用微機備用電源自投裝置時得心應手，就必須了解和掌握微機備用電源自投裝置的設計思路、構成、運行條件和過程、調試和維護技巧，才能更好地發揮它在電力系統中的作用。

參考文獻

[1]許繼.電氣股份有限公司的WGB-877微機備用電源自投裝置技術及使用說明書（Ver-1.00）[Z].2010.

作者簡介

張全德（1970-）男，現為南陽醫學高等專科學校電氣工程師。

作者單位

南陽醫學高等專科學校 河南省南陽市 473000