淺析備自投裝置正常運行時的操作注意事項

作者/張改玲、陳雷，國網山東省電力公司莘縣供電公司

淺析備自投裝置正常運行時的操作注意事項

作者/張改玲、陳雷，國網山東省電力公司莘縣供電公司

備自投裝置的目的是在出現故障造成工作電源斷開時，其能作為備用電源及時投入運行，避免用戶出現被停電的一種自動化裝置。就裝置原理而言，備自投裝置并不復雜，其因為本身明顯的供電可靠性優勢，已經成為電力系統中不可缺少的一種裝置。因此，本文對備自投裝置在正常運行時必須注意幾個主要問題進行分析，為其在電力系統中的應用提供依據。

備用投裝置；正常運行；操作注意；事項

引言

目前，我國電網結構隨著社會經濟的發展逐漸變得復雜化，這要求電網不僅需要較高的穩定性和可靠性，還必須保證建設質量。供電會因為很多因素產生影響，比如外在氣候和地理環境等。所以，備自投裝置的作用主要能夠在主供電源產生問題時，自動投入備用電源，保證用戶的正常供電。

1.備自投裝置的原理

目前，備自投裝置在電網中常用的方案有幾種，第一是進線備自投；第二是線路開關備自投；第三是變壓器備自投等，其應當根據電網接線形式的不同，以及應用場合的不同進行選擇。同時，備自投裝置還對電網接點自適應的動作方案進行了最新研發，通過實際判斷開關輔助接點開入量，來得出實際變電站的運行方式，將智能切換到相匹配的備自投，避免需要現場人員進行。總之，備自投裝置不管是哪種方案，都必須按照幾個原則來進行。第一是自動投入裝置必須在工作電壓消失時啟動；第二是必須是在工作電源故障斷開后才能投入備用電源；第三是備用電源斷路器應當是短脈沖的合閘沖脈，而自投裝置動作只能允許一次；第四是確定有電壓存在于備用電源線路；第五是盡量縮短備自投裝置自投時限，以滿足電動機自啟動的負載要求；第六是預防互感器熔絲熔斷對電壓造成誤動影響。

備自投裝置的每個動作邏輯控制條件可以分為兩個類型，第一是啟動條件；第二是閉鎖條件。如果滿足啟動條件，但不能符合閉鎖條件時，備投動作出口。將“充電”計數器安置一個在每個動作邏輯中，可以降低備自投重復動作，出口邏輯在電充滿后開放。通常，自投裝置“充電”的條件有幾個方面，第一是不滿足所有啟動條件；第二是沒有其他閉鎖條件。而“充滿電”的條件為充電的兩個條件同時滿足超過一定時間。而“放電”的條件有兩個方面，第一是需要滿足任何一個閉鎖條件；第二是備自投動作出口后。“動作”條件為四個方面，第一是需要充滿電；第二是滿足全部啟動條件；第三是不滿足閉鎖條件；第四是以上條件都滿足。

進線備自投的具體方式如圖1，其中兩條進線作為備用。當工作線路失去電源， 而電壓存在于備用線路的情況下會跳開工作線路，備用電源繼而合上。當母線由于開關偷跳失壓時，如果電壓存在于備用線路，備用線路開關合備。同時，為了避免備自投在PT斷線時出現誤動，閉鎖判據可以使用線路電流。

圖1 進線備自投的具體方式

2.設計備自投裝置時的注意事項

■2.1 進線備自投跳閘回路需要注意的問題

在設計進線備自投的跳閘回路時，一般可以采取兩種方法來進行，第一是保護跳閘；第二是手跳，其由于性質的不同，在實際操作中需要注意的內容也有所區別。

首先是保護跳閘，閉鎖重合閘問題是設計時必須考慮的問題，因為工作線路開關在采用保護跳開以后，原本已經分開的線路可能會因為不對應保護裝置重合閘而再次重合，導致不能對原工作中的故障線路進行隔離，繼而不能正常進行備自投工作。所以，需要通過另外的跳閘輸出接點去閉鎖該線路保護的重合閘。需要注意的是，在按照該方法進行接線時，部分備自投的生產廠家在對跳閘輸出接點設計時只配置了一副，這需要工作人員及時和廠家進行溝通，要求其對跳閘出口接點多配置一副，以將該功能完全發揮。

其次是手跳方式，使用該方法可以忽略閉鎖重合閘，因為該問題已經在遙控跳閘和手跳操作的操作中實現，雖然這種方式相對簡單，但其不能實現對“手分閉鎖被自投功能”的加入。

在實際運行中，如果備自投裝置采用的是手分閉鎖方式，需要對保護合后繼電器接入備自投裝置的情況加強重視，合理進行“手分閉鎖備自投”相關回路的設計，才能確保其運行可靠性。與此同時，如果采用手跳方式，則不能設計上述回路，對于保證備自投裝置的運行穩定性有著極大作用。所以，為了避免出現備自投備用線路被誤用的情況，在進行人為手分工作線路開關時，相關工作人員必須及時斷開其線路的開關，才能真正保障備自投裝置的正常運行。

■2.2 設計進線備自投合閘回路需要注意的問題

進線備自投的合閘回路通過兩種方法實現，第一是手合；第二是不經手合，同時，通過保護裝置的實際情況來選擇備自投合閘的接法。在實現“分手閉鎖備自投”時，可以采取保護裝置的和后繼電器，而手合回路必須接入備自投合閘，因為保護裝置的合后繼電器必須在手合回路中接入，合后繼電器需要通過手合來啟動，合后繼電器通過動作信號促使備自投發揮作用。而采用的方式如果是“手分不閉鎖備自投”這個模式，則不用對上述問題進行考慮。

3.主變備自投裝置的注意事項

■3.1 主備自投裝置的工作原理

目前，微型機備自投裝置是最為常見的，其主要適用于兩種備自投，第一是線路進線備自投；第二是母聯分段備自投，而能夠利于主備自投裝置的卻不多。雖然很多變電站對主變備自投裝置加以安裝，但在實際運行中產生了很多技術問題。

■3.2 主變備自投裝置存在的問題

雖然主變備自投能夠使用部分微型機備自投裝置，但其技術原理和邏輯并不符合實際運行需求。其實，很多主變備自投裝置的應用范圍很小，只適用于兩圈變壓器，而且要實現備自投還需要機遇主變高壓側已合的條件下。兩臺主變的低壓側開關其實本質上屬于一種進線備自投，其可以當做低壓母線的兩個進線，只是多了一臺主供主變高壓側開關在動作中。同時，在備自投運行中，需要先合上高壓側的開關，以保證備供主變處于熱備用狀態，而電網的線損會因為備供主變空載損耗而不斷增加，這樣會使經濟成本大量增加。

主變備自投動作以后，首先應當將備用主變中性點接地刀閘合上，接著是主變高壓側開關，以降低主變受到電壓的沖擊，當合好高壓側開關或者三側開關以后，是否需要斷開中性點接地刀閘可以根據實際情況來決定。需要注意的是，備供主變在備供時中性點接地刀閘必須處于合位狀態。

■3.3 改進措施

目前，遠方遙控方式的不斷推廣，可以被有效應用到綜合站中，并且，在主變備自投完成動作后，中性點的接地刀閘完成相關操作，可以通過遠方遙控來實現分開。同時，在這種情況下，也能通過主變備自投裝置的邏輯功能，在合上備供主變三側開關后，將主變中性接地刀閘通過控制字投退自動斷開。所以，在備自投設備的使用過程中，如果出現變電站人員值班進行相關操作的情況時，工作人員可以在主變備自投動作后，對備供主變中性點接地刀閘采用手動拉開的方式，另外也可以通過主變備自投裝置的邏輯功能，在合好備供主變三側開關后，主變中性點接地刀閘自動斷開。

4.結束語

總而言之，備自投裝置已經通過實際應用得到了認可，并累計了豐富的操作經驗。然而我國電力系統還在不斷優化和升級，并會愈加復雜，基于電網自動化系統的提高，備自投裝置還需要在各個環節加以全面細化，比如設計和使用等，以通過電網需求來進行針對性的設計。同時，根據電網實際運行情況，對備自投動作可能產生的各種負面可能性進行分析，并對其采取有效的解決措施，確保當故障產生后，電網能夠進行快速、可靠的動作。

＊ [1]高亞麗.備自投裝置的正確使用[J].中國科技縱橫,2015,(1):71-71,73.

＊ [2]王丹.智能變電站自適應備自投應用[J].現代工業經濟和信息化,2016,6(18):68-69.

＊ [3]楊啟洪,趙偉杰,陳善文等.備自投裝置動作引起過負荷的解決方案[J].電力系統保護與控制,2015,(12):145-149.

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