备自投原理与试验(论文正文)

目录

前言 (1)

1 备自投装置的基本原理和概念 (1)

2 备自投常用的自投方式 (1)

3变电站常用的备自投方式 (3)

4 备自投的动作过程 (3)

4.1 高压进线暗备用高压分段开关备自投方式 (4)

4.2变压器暗备用低压分段备自投方式 (5)

5 备自投动作遵循的基本原则 (7)

6 备自投的基本运行原则 (7)

7 备自投装置的试验方法和方案 (7)

7.1安全措施 (7)

7.2 试验方法及具体步骤： (8)

8 结束语 (9)

参考文献 (10)

前言

随着经济的快速发展，用户对负荷不间断供电的要求也不断提高。为了实现不间断供电的可靠性，缩短故障停电时间，减少经济损失。在二次系统中装设备用电源自动投入装置，成为一种趋势。为了保证备用电源自动投入装置的正常工作，充分了解微机备自投装置的使用方法和做好设备正常运行前的检测与调试，就变得尤为重要。

1 备自投装置的基本原理和概念

（1）备自投装置全称备用电源自动投入装置，是当工作电源因故障跳闸后，自动迅速地将备用电源投入的一种自动装置。装置采用交流不间断采样方式采集到信号后实时进行傅立叶法计算，能精确判断电源状态，并实施延时切换电源。备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，其有可靠的软硬件看门狗功能和事件记录功能，产品在不同的电压等级如110kV、35kV、10kV系统的供配电回路中使用时需要设定不同的电气参数。在选择备自投功能时则一定不可以投入低电压保护，以免冲突引起拒动或误动。由于在现代电力系统中广泛使用了微机线路备自投保护装置，使得不间断供电的需求有了更加可靠的保证，在电力自动化的进程中发挥了不小的作用。

（2）工作电源：用于正常运行时给负荷或母线供电的电源。

（3）备用电源：投入后给失电的负荷或母线恢复供电的电源。

2 备自投常用的自投方式

（1）变压器备自投方式：两台变压器一台工作、一台备用，当工作变压器故障跳闸，母线失去电压时，备自投动作将备用变压器自动投入如图

①所示：

（2）母联（分段）备自投方式：两段母线正常时均投入，分段断路器断开，两段母线互为备投；当其中一段母线因电源进线故障跳闸造成母线失去电压是，备自投动作将分段断路器自动投入。如图②所示：

（3）进线备自投方式：母线上的两条进线电源正常时一条工作、一条备用，当工作线路因故障跳闸造成母线失去电压时，备自投动作将备用线路自动投入。如图③所示：

3变电站常用的备自投方式

变电站一次接线方式较多，但备自投原理比较简单，不管多复杂的备自投方式，都是下面介绍的两种备自投方式的组合：

（1）变压器备自投方式及低压分段开关备自投方式

（2）进线备自投方式及高压开关分段备自投方式

4 备自投的动作过程

现以柳钢某厂1#35kv变电站为例说明备自投动作过程，它使用的备自投方式是：

（1）高压进线暗备用高压分段开关备自投方式

（2）变压器暗备用低压分段备自投方式

4.1 高压进线暗备用高压分段开关备自投方式

图④是两条35kv电源进线、两段35kv母线、两台主变

①运行条件：

1#进线和2#进线电源都运行互为暗备用，分别带两段35kv母线，35kv 分段开关备用，两台主变均投入运行。

②充电条件：

a）35kv I母、II母均三相有电压；

b）1DL开关合位、2DL开关合为、3DL开关分位；

c）备自投控制字投入；

d）备自投压板投入。

经备自投充电时间后充电完成。

③放电条件：

a）1DL、2DL、3DL的TWJ异常；

b）“备自投总闭锁”压板投上或有外部闭锁信号；

c）备自投保护动作出口；

④备自投启动条件：

35kv II母三相均无压，2#进线无电流，I母有电压（或备用进线检测有电流），

⑤备自投动作过程：

2#进线线路故障使2DL开关跳闸或2DL开关误动跳闸→35kv

II母三相均无压，2#进线无电流→备自投启动→经延时后追跳2#进线2DL开关→检查2#进线2DL开关已跳开，且35kv I母有电压→经延时合上35kv分段断路器3DL开关。

4.2变压器暗备用低压分段备自投方式

图⑤是两条35kv电源进线、两段35kv母线、两台主变

①运行条件：

1#主变、2#主变均投入运行各自带一段低压母线,低压母线分段开

8DL断开，两台主变互为暗备用，低压母线分段断路器8DL备自投。

②充电条件：

a）10kv I母、II母均三相有电压；

b）6DL开关合位、7DL开关合为、8DL开关分位；

c）备自投控制字投入；

d）备自投压板投入。

经备自投充电时间后充电完成。

③放电条件：

a）6DL、7DL、8DL的TWJ异常；

b）“备自投总闭锁”压板投上或有外部闭锁信号；

c）备自投保护动作出口；

d）6DL、7DL开关拒跳；。

e）8DL开关在合位。

④备自投启动条件：

10kv II母三相均无压，2#主变低压侧无电流，10kv I母有电压。

⑤备自投动作过程：

2#主变差动保护动作或主保护动作使其高、低压开关跳闸，或高、低压开关误动跳闸→10kv II母三相均无压，2#主变低压侧无电流→备自投启动→经延时后追跳2#主变低压侧7DL开关→检查2#主变低压侧7DL开关

已跳开，且10kv I母有电压→经延时合上2#主变低压侧低压分段8DL开关。

5 备自投动作遵循的基本原则

（1）满足充电条件；

（2）工作母线失压（非PT断线造成）；

（3）无外部闭锁条件闭锁备自投（如手跳、保护出口闭锁等）；

（4）跳开故障电源的断路器，以免备用电源合闸与故障；

（5）检测备用电源是否合格；如满足则合上备用电源断路器；

（6）备自投只动作一次。

6 备自投的基本运行原则

（1）应该有备用电源或备用设备；

（2）当满足条件是，又无闭锁条件是，备自投只允许动作一次；

（3）不管故障电源的断路器是否跳开，均应由备自投追跳一次故障电源的断路器后才能投入备用电源或设备；

（4）备用电源的母线电压应满足要求；电压互感器应安装在母线处；如果是双母线，都应该安装。取线路侧电压也可以。

（5）备自投装置应能实现PT断线闭锁功能、电流闭锁功能、手动跳闸闭锁功能、遥控跳闸闭锁及保护跳闸闭锁功能。

（6）强调时差配合，既保证追跳和自投的时间差合理，可靠；又要保证失压的时间短。

7 备自投装置的试验方法和方案

7.1安全措施

（1）防止PT二次反送及短路。断开电压空开，在加电压模拟量处断开端子连接片。

（2）防止CT二次开路。检测CT二次回路在进线控制屏已可靠短接后方可断开连接片。

（3）断开跳、合不做试验那一段进线开关的出口压板。做那一套试验就压那一套相关的压板；把另外部不做试验的那一套压板退出。（母线带电的情况下尤为注意）。

（4）以上3条，注意一次运行方式倒换时，二次做相应变换的安全措施。

7.2 试验方法及具体步骤：

以图⑤两台主变互为暗备投低压分段备自投带开关整组试验为例

说明：两台主变和两段低压母线均不带电，只分合断路器模拟实验。

（1）模拟运行方式：1#主变低压6DL开关合上、2#主变低压7DL开关合上，同时运行分别带两段10kv母线，分段开关8DL断开。

（2）模拟2#主变发生故障后主保护动作，造成7DL开关跳闸，10kv II 段母线失压，备自投追跳7DL开关后合上8DL开关。（压上跳7DL开关压板，断开跳6DL开关压板）

（3）模拟PT断线时，备自投可靠不动作。（方法：用微机保护试验仪给备自投装置两段母线电压采样加正常电压和两条进线电流采样加正常电流，备自投充完电后，断开II母电压）。

（4）模拟2#主变低压开关手动或遥控分闸，备自投可靠不动作。（方法：用微机保护试验仪给备自投装置两段母线电压采样加正常电压和两条进线电流采样加正常电流，备自投充完电后，先7DL开关手动或遥控分闸，后断开2#进线的电流和II段母线电压）。

（5）模拟2#主变保护动作后，备自投可靠不动作。（方法：用微机保

护试验仪给备自投装置两段母线电压采样加正常电压和两条进线电流采样加正常电流，备自投充完电后，先给2#主变低后备保护装置加一个故障电流使7DL开关跳闸，再断开2#进线的电流和II段母线电压）。

（6）模拟2#主变差动保护动作或主体保护动作后，备自投应可靠动作。（方法：用微机保护试验仪给备自投装置两段母线电压采样加正常电压和两条进线电流采样加正常电流，备自投充完电后，先给2#主变低后备差动保护装置加一个故障电流使7DL开关跳闸或给一个重瓦斯信号使7DL开关跳闸后，再断开2#进线的电流和II段母线电压）。

（7）试验完成后把安全措施拆除，恢复原样接线。

8 结束语

在对备自投装置日常维护中，应特别注意装置的充电灯是否正常。装置充电灯亮，仅代表备自投充电条件满足，是备自投动作必要条件之一，并不是备自投动作的充分条件；装置充电灯灭，代表备自投充电条件不满足，是备自投不动作的充分条件，所以装置充电灯不亮的情况下，备自投一定不动作。

参考文献

［1］李琼康灵芳，微机备自投装置试验探讨，《甘肃科技纵横》 2009年第03期

［2］苏胜锋，浅谈备用电源备自投的原理和应用原则，《科技资讯》2009年第22期

［3］武魏鹏，关于备自投的设计与调试方法举例，《中小企业管理与科技(上旬刊)》2012年第11期

［4］GB/T 14285-2006.继电保护和安全自动装置技术规范

［5］南瑞继保电气有限公司产品开发部，RCS-9651C技术使用说明书