備自投裝置定值整定原則分析及優化建議

王敬引等

摘 要：文章通過對典型備自投裝置的動作邏輯、定值整定原則進行具體分析，提出了優化建議。

關鍵詞：備自投；整定原則；優化建議

引言

隨著社會經濟不斷發展，電力客戶對電力系統供電可靠性的要求越來越高，備用電源自動投入裝置（以下簡稱備自投裝置）作為提高多電源供電變電站的供電可靠性、保障對客戶連續供電的一種有效手段已被廣泛應用在各級供電系統中。由于電網規模不斷擴大，電網結構日趨復雜，多級變電站或多套備自投裝置需要相互配合，備自投裝置的定值整定尤為重要。文章將針對幾種典型的備自投裝置的定值整定進行分析和探討。

1 備自投裝置基本要求及動作邏輯

1.1 備自投裝置基本要求

（1）當工作電源無壓，而備用電源有壓，且無其他閉鎖條件時，備自投裝置應能起動。（2）當手動、遙控切除工作電源時，應閉鎖該側備自投。（3）備自投裝置每充電完成一次后，僅允許動作一次，下一次動作需重新充電。（4）在備用電源投入前，需要確認工作電源開關確已斷開。（5）電源開關偷跳或繼電保護跳開后而無需閉鎖時備自投裝置應動作。（6）備自投裝置除了備自投功能外，應具備聯切功能，以便聯切小火電、電容器或部分負荷。

1.2 備自投裝置動作邏輯

下面以內橋接線主接線變電站為例，介紹最常見的橋開關備自投方式及線路備自投方式動作邏輯，如圖1所示。

由圖1可見，變電站高壓側為內橋接線，線路1進線開關DL1對應Ⅰ母線，線路2進線開關DL2對應Ⅱ母線，橋開關DL3。

1.2.1 橋開關備自投裝置動作邏輯

正常運行時，Ⅰ、Ⅱ母線均有壓，DL1、DL2在合位，橋開關DL3在分位。

（1）Ⅰ母失壓、Ⅱ母有壓時，跳開DL1開關，合上DL3開關恢復Ⅰ母供電。（2）Ⅱ母失壓、Ⅰ母有壓時，跳開DL2開關，合上DL3開關恢復Ⅱ母供電。（3）進線DL1或DL2開關偷跳時，合上DL3開關恢復Ⅰ母或Ⅱ母供電。（4）為防止PT斷線時備自投誤動，用檢線路無流的判據加以閉鎖。

以上備投動作過程分解為下列動作邏輯：

（1）動作邏輯1：當滿足Ⅰ母無壓、線路Ⅰ無流、Ⅱ母有壓條件時啟動，在DL1合位、DL3分位情況下，經跳閘延時跳開DL1開關。（2）動作邏輯2：當滿足DL1開關分位、Ⅰ母無壓、Ⅱ母有壓條件時啟動，在DL3分位情況下，經合閘延時合上DL3開關。（3）動作邏輯3：當滿足Ⅱ母無壓、線路Ⅱ無流、Ⅰ母有壓條件時啟動，在DL2合位、DL3分位情況下，經跳閘延時跳開DL2開關。（4）動作邏輯4：當滿足DL2開關分位、Ⅱ母失壓、Ⅰ母有壓條件時啟動，在DL3分位情況下，經合閘延時合上DL3開關。

1.2.2 線路備自投裝置動作邏輯

正常運行時兩線路均有壓，兩段母線均有壓，DL1 和DL2 中的一個開關在合位，另一個在分位，DL3 在合位。

（1）在工作線路失電、備用線路有壓時，跳開工作線路開關，合上備用電源線路開關。（2）為防止 PT 斷線時備自投誤動，用檢線路無流的判據加以閉鎖。

以上備投動作過程分解為下列動作邏輯：

（1）動作邏輯 1：當滿足Ⅰ、Ⅱ段母線無壓、線路Ⅰ無流、進線Ⅱ有壓條件時啟動，在DL1 合位情況下，經跳閘延時跳開DL1開關。（2）動作邏輯 2：當滿足進線Ⅱ有壓、DL1 在跳閘位置、Ⅱ段母線無壓條件時啟動，在DL2分位情況下，經合閘延時合DL2開關。（3）動作邏輯 3：當滿足Ⅰ、Ⅱ段母線無壓、線路Ⅱ無流、進線Ⅰ有壓條件時啟動，在DL2 合位情況下，經跳閘延時跳開DL2開關。（4）動作邏輯 4：當滿足進線Ⅰ有壓、DL2 在跳閘位置、Ⅰ段母線無壓條件時啟動，在DL1分閘情況下，經合閘延時合DL1開關。

2 備自投裝置基本整定原則

下列備自投整定原則主要針對變電站高壓側備自投裝置而言，低壓側備自投裝置定值與高壓側配合整定即可。

2.1 低電壓元件

（1）應能在所接母線失壓后可靠動作，而在電網故障切除后可靠返回。（2）如本側母線或所帶低壓母線上接有并聯電容器時，檢無壓定值應低于電容器低壓保護電壓定值。（3）低電壓元件定值不宜整定過高，一般整定為 0.15-0.3倍額定電壓為宜。

2.2 有壓檢測元件

應能在所接母線或線路電壓正常時可靠動作，而在電壓低于正常運行最低允許電壓時可靠返回，電壓定值一般整定為0.6-0.7倍額定電壓。

2.3 檢無流定值

應在輕負荷情況下、工作母線PT三相斷線時備自投不誤動，無流檢查定值按小于最小負荷電流整定。

2.4 跳、合閘動作時間

（1）跳閘動作時間：備自投啟動后跳開工作電源動作時間應大于本級線路電源側后備保護動作時間，需要考慮重合閘時，應大于本級線路電源側后備保護動作時間與線路重合閘時間之和，同時，還應大于工作電源母線上運行電容器的低壓保護動作時間。（2）合閘動作時間：合備用電源時間一般無需整定延時，當跳開工作電源時需聯切部分負荷，或聯切工作電源所帶電容器、小火電時，則合閘時間可整定為0.1s-0.5s。

3 備自投定值整定注意事項

3.1 低電壓元件定值整定

低電壓元件定值，即備自投裝置檢母線無壓定值，其整定值要注意緊密結合裝置所判電壓相別，一般為母線線電壓，早期一些裝置也有判單相電壓的情況，所以檢無壓定值一定要分清線或相電壓值。另外，母線帶小電源時，檢無壓定值應大于由小電源產生的能長期維持的工作母線殘壓。

3.2 有壓檢測元件定值整定

有壓檢測元件定值，即備自投裝置檢母線或線路有壓定值，檢母線有壓定值注意事項同低電壓元件。

檢線路有壓定值注意有兩種情況，一種與裝置實際接入電壓一致整定，即額定電壓取線路PT或抽取二次電壓實際值，如北京四方公司CSC246裝置；另一種裝置線路電壓定值整定與裝置實際接入的二次電壓值無關，一律按照額定電壓100V整定，而裝置對線路電壓有壓、無壓檢查根據線路PT額定二次值 （由系統參數確定）自動選擇定值，即線路額定電壓Uxn=100V時取整定值；Uxn=100/V時取整定值除以的數值，如南瑞繼保的RCS9651裝置。因此，整定裝置的系統參數定值同樣非常重要，一定與實際核實一致，線路PT尤其要核對所用二次繞組是第二組還是第三組（變比不同）。

3.3 跳、合閘動作時間定值整定

跳閘動作時間，即備自投啟動后延時跳開工作電源的時間，其動作時間不僅需要考慮線路保護動作延時、重合閘延時，同時還應大于工作電源母線上運行電容器的低壓保護動作時間，故當出現工作電源開關偷跳時，需要選擇“開關偷跳再執行跳”邏輯（如CSC246裝置設有該控制字，選擇置1，RCS9651C裝置將“加速備自投”控制字置0），否則需要整定合閘時間時特殊考慮，合閘時間應大于所帶電容器的低壓保護動作時間，一般可取1S。

跳、合閘動作時間整定，還要考慮上下級備自投的配合。與保護裝置配合順序相反，優先選擇上級備自投動作，下級備自投動作時間應大于上級備自投時間，并留有一定裕度。整定時需注意備自投裝置計時方式，目前存在兩種情況，均在滿足無壓起動條件即開始計時，但如遇電壓短暫恢復，則一種裝置停止計時但不清零，待重新滿足無壓條件后繼續計時，另一種裝置計時清零，待重新滿足無壓條件后重新計時。整定上下級配合時一定注意不同裝置的計時方式。

3.4 檢無流定值整定

檢無流定值，主要用于防止工作母線PT三相斷線時備自投誤動，輕負荷時也應發揮作用，所以一般無流檢查定值可取裝置最小電流值。若實際負荷小于裝置最小電流，無流檢測定值無效時，則在條件具備時采用外回路措施彌補，如將PT三相斷線時聯動的接點接入閉鎖備自投回路。

4 優化建議

通過以上分析可以看出，不同備自投裝置定值整定存在一定差異，有時上下級之間可能不易配合，特提出以下優化建議：

（1）有配合關系的上下級備自投裝置應采用同一計時方式，統一整定原則。（2）裝置定值整定受限時，可以優化設計方案，從外回路加以解決，提高保護效果。

5 結束語

備自投裝置定值整定不能一概而論，與裝置外部接線、動作邏輯、功能選擇有密切聯系，需要綜合考慮，尤其針對不同裝置間的配合需要不斷優化，有效提高備自投裝置的應用效果。

參考文獻

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[2]DL_T_584-2007.3kV～110kV電網繼電保護裝置運行整定規程[S].

[3]RCS-9651C備用電源自投保護測控裝置技術和使用說明書[S].

[4]CSC-246備用電源自動投入裝置使用說明書[S].

作者簡介：王敬引（1966，4-），女，大學學歷，高級工程師，現從事繼電保護專業工作。