备自投工作原理及特殊案例分析
有关电力系统中备自投装置的原理简述
有关电力系统中备自投装置的原理简述在社会生产生活中电力需求逐渐增多的发展趋势下，变电站的运行压力逐渐加大，供电企业需要保障安全稳定供电。
在变电站中安装备自投装置，能够有效的保障电力系统的正常运行。
基于此，本文就备自投装置的基本原理做出简要阐述。
标签：电力系统;备自投装置;基本原理一、前言随着电网规模不断扩大，电网结构日趋复杂，对供电可靠性要求越来越搞，在厂站使用备用电源自投装置（以下简称备自投），它是提高供电可靠性、降低供电损耗和保证电网安全稳定运行的有效措施和重要技术手段，已在电网中得到广泛应用。
备自投的作用是系统内失去工作电源时，实现无间断地电压保持功能。
逻辑紧密，环环相接，任何一个环节出现问题，都会引起备投功能失败。
因此对备自投装置如何正确动作进行分析，熟悉备自投装置地动作机理，对分析事故具有很大作用。
下文主要对备自投的简单分類、基本要求及常见备自投实现地动作逻辑进行概述。
二、备自投的简单分类110kV备自投方式可以分为进线备自投与母联分段备自投。
备自投方式如下图所示。
备自投常用开关状态、检修压板、线路电流等判断依据，以SCJ-500型号地备自投装置为例，阐述备自投的原理。
元件状态可以分为主供、可备投、检修、不可备投四种状态，该四种状态指备自投原件状态，而非对应开关的状态。
不可备投状态不满足主供、可备投或检修状态的线路。
不满足主供、可备投或检修状态的线路。
备自投可以分为充电状态、启动状态和放电状态，如下表2所示，正确地使用好这些功能就能实现备自投装置正确可靠的动作。
以进线备自投图1为例分析备投前状态，至少一条线路（线路1）在主供状态，至少一条线路（线路2）在可备投状态，当线路1失电后，判断满足启动条件，备自投装置动作合上线路2开关为线路1供电，实现无间断供电。
根据备自投装置的动作原理，要使备自投装置正确动作，必须是在装置已充电，且满足动作条件而又无闭锁条件的情况下。
一般而言，备自投装置基本要求如下：（1）应保证在工作电源或设备断开后才投入备用电源或设备。
变电站备自投装置动作原理及应用场景
变电站备自投装置动作原理及应用场景发布时间：2021-12-30T06:33:23.371Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：袁怡[导读] 随着经济社会的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，如果供电可靠性得不到满足，会对人们的日常生活产生重要的影响[1]。
国网绵阳供电公司变电运维中心四川绵阳 621000摘要：本文详细描述了变电站备自投装置动作原理、作用，分析了内桥接线分段备自投、内桥接线进线备自投、内桥接线仅有母联刀闸进线备自投的动作逻辑、启动条件、闭锁原则，并结合具体实例，阐述了不同接线方式的备自投应用场景。
0引言随着经济社会的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，如果供电可靠性得不到满足，会对人们的日常生活产生重要的影响[1]。
为了解决这些问题，引入了备自投装置，它是电力系统中十分重要的自动元器件，当系统主供电源消失时，由备用电源自投装置依靠自身判断做出正确动作，确保用电负荷及用户不失电，保障电网可靠运行。
1 备自投动作原理依据电力系统安全运行要求，备自投典型接线方式分为三种，分别是内桥接线分段备自投、内桥接线进线备自投、内桥接线仅有母联刀闸进线备自投，备自投装置有以下四点要求：（1）应保证工作电源断开后，才投入备用电源。
（2）工作电源上的电压，不论因何原因消失时，自动投入装置均应动作。
（3）应保证只动作一次。
（4）动作具有一定的延时。
备自投动作逻辑的控制条件分为两类：一类为启动条件，另一类为闭锁条件。
当启动条件都满足，闭锁条件都不满足时，备自投动作出口，因此备自投装置动作原理、启动条件、闭锁条件与其能否正确动作密切相关[2]。
1.1内桥接线分段备自投内桥接线分段备自投接线方式如图1所示，正常运行时，分段断路器3QF在分位，进线断路器1QF、2QF在合位，Ⅰ母、Ⅱ母均有压，备自投装置投入开关处于投入位置。
动作过程：1QF、2QF处于合闸位置，3QF在分位，当线路1或线路2失电时，在线路有压的情况下备自投经过一定延时跳开线路1或线路2，合上3QF。
备自投基本原理及应用
备自投基本原理及应 用
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引言
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备自投在电力系统中的应用
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备自投的未来发展
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备自投基本原理
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备自投的配置和调试
第一章 引 言
目的和背景
备自投装置作为一种自动装置，可以 在主电源失去后快速切换到备用电源， 减少停电时间，提高供电可靠性。
应对策略 针对分布式电源接入对备自投的影响，需要制定相应的应对策略。一方面，需要优化备自投装置的控制 算法，使其能够快速适应分布式电源的变化；另一方面，需要加强分布式电源的运行管理，提高其运行 稳定性和可靠性。
备自投与其他自适应保护的协同发展
01 02 03
备自投与自适应保护的关系
备自投是一种重要的自适应保护装置，能够根据电网的运行 状态进行智能决策和控制。而其他自适应保护装置也具有类 似的功能，如自动重合闸、故障定位等。这些自适应保护装 置之间的协同工作能够提高电网的稳定性和可靠性。
协同发展的必要性
随着电网规模的不断扩大和复杂化，单一的自适应保护装置 已经难以满足电网安全稳定运行的需求。因此，需要加强各 种自适应保护装置之间的协同发展，实现信息共享和功能互 补，提高电网的自适应保护能力。
实现协同发展的关键技术
实现各种自适应保护装置之间的协同发展，需要解决信息交 互、功能整合、决策协调等多个关键技术问题。同时，需要 加强各领域之间的合作和交流，推动相关技术的创新和发展。
第二 章
备自投基本原理
备自投工作 原理
备自投工作原理基于电源 自动切换技术，当主电源 失电时，备自投装置会自 动检测到失压或失电信号， 并快速切换至备用电源， 确保设备连续供电。
备自投的原理及应用
备自投的原理及应用1. 什么是备自投备自投（Backup Autonomy）是一种在计算机系统中常用的技术，用于确保数据的安全性和可靠性。
它在系统发生故障或数据丢失时，能够自动备份数据并恢复系统，保证系统的连续性和稳定性。
2. 备自投的原理备自投的原理是通过在建立主要系统的同时，建立一个备份系统，并将主系统的数据定期备份到备份系统中。
当主系统出现故障或数据丢失时，备份系统会自动接管主系统的功能，并将数据恢复到最近一次备份的状态，以确保系统的正常运行。
备自投采用热备份的方式，即备份系统始终处于开启状态，并与主系统保持同步。
这种方式保证了备份系统可以立即接管主系统的功能，减少了因系统切换而导致的停机时间。
3. 备自投的应用备自投广泛应用在各种关键系统中，包括服务器、数据库、网络等。
以下是备自投应用的几个典型场景：3.1 服务器备自投在服务器集群中，备自投技术可以确保主服务器出现故障时，备服务器可以无缝切换为主服务器，保证系统的连续性和稳定性。
备自投技术还可以实现负载均衡，将用户的请求分配到不同的服务器上，提高系统的性能和可扩展性。
3.2 数据库备自投数据库是组织和存储数据的重要组成部分，因此采用备自投技术来实现数据库的故障恢复和容灾备份非常重要。
当主数据库发生故障时，备数据库可以立即接管主数据库的功能，并将最近一次备份的数据恢复到备数据库中，确保数据的完整性和可用性。
3.3 网络备自投在网络架构中，备自投技术可以确保在主网络节点出现故障时，备网络节点可以自动接管主网络节点的功能，保证网络的连通性和可用性。
备自投技术还可以实现网络冗余，将网络流量分散到不同的节点上，提高网络的负载能力和可靠性。
3.4 双机备自投双机备自投是指在两台服务器之间进行实时数据同步，并通过自动切换功能实现主备之间的切换。
当主服务器出现故障时，备服务器可以自动切换为主服务器的功能，保证系统的连续性和稳定性。
4. 备自投的优势备自投技术具有以下几个优势：•自动化：备自投技术可以自动备份和恢复数据，无需人工干预。
低压备自投动作原理及常见故障处理
动切换 到另外一个 电源上 ，此时也就实现了备 自投系统的应用。在 母 联开关柜备 自投 转换开关 位置一般都有 手动和 自动两个 位
这种情况下 ，通过 电源的有效切换 ，大大 降低 了对企业产生 的经济 置，正常情况下应将转换开关 置于 自动位置 ，以免事故情 况下备 自投
损失 ，因此可 以说低 压备 自投 系统 的应用 ，为相关企业 的发 展起到 不能 正常投入 。
电压继 电器 ，这三块继 电器 的线圈处在带 电的状 态 中，如果 出现跳 开后，备用电源能 自动投入 ，使工厂不致 于因部分设 备停 电而停产 。
闸情 况时 ，带电线圈就会 在闭触点 的位 置上进行闭合 ，令时 间继 电 针对备 自投系统存在 的问题，在 日常运行中应注意以下问题：
器 的线 圈出现带 电的情况 ，而时 间继 电器 中的两个延 时闭合 点同时 ４．１巡检时检查运行回路 的低 电压继 电器应处于动作状态，控制
用 于炼油化工 的建 设 ，一般情况下 ，炼油化工行业 都会选择两个供 在 电压继 电器线 圈上 的电源保险 ＦＵ１、ＦＵ２、ＦＵ３。虽然任一相保 险
电电源 ，这样在其 中一个电源 出现故 障时 ，另外 一个电源就能起 到 丝熔 断时，只有一块 电压继 电器动作 ，另外两块 电压继 电器不 动作，
式 ，将母联设置 为断开的状态 ，当变压器 出现跳 闸的情况或 者其他 么带电的进线开关失电后就会酿成两段母线均失电的事故 。
故障时 ，就会 因为进线开关而造成失电的问题 。此时 ，备 自投 系统会 ４低压备 自投系统运行 中应注意的问题
将母联开关关闭 。在正常的使用 过程 中 ，供 电系统 中都会存在三块 备用电源 自动投入装置简称“ＲＡＣ”。就是当工作电源因故障断
110kV变电站备自投装置误动的事故分析
110kV变电站备自投装置误动的事故分析摘要：随着电网变电站中备自投装置应用范围不断扩大，出现各种各样的问题是必然的。
然而在出现问题后，我们需要不断在备自投装置上进行分析、研究和改进，确保电网能够安全稳定的运行。
备自投装置能够有效提高供电可靠性，在电力系统得到广泛运用，但早期备自投装置闭锁量不完善、逻辑繁琐以及依赖外部接线情况较为突出，备自投装置在电网的实际应用中经常会出现问题。
本文通过对 110 kV 变电站备自投装置误动的事故原因进行了分析，并提出了改进措施，期望在遇到和处理此类情况时能够起到积极的启发作用。
关键词：110 kV 变电站；备自投装置；误动随着我国电网建设步伐的加快，我国电力行业也取得了极大的进步,对电力系统自动化的实现也提出较高要求。
变电站作为供电系统中的重要组成部分，在110 kV 变电站中，常常采用双电源供电。
当主供电线路故障跳闸时，备自投装置动作将备用线路自动投入，从而保障供电系统供电的稳定性。
然而从现行电力系统运行现状看,仍存在较多故障问题,以其中110kv线路备自投故障最为明显,故障出现后对整个系统的可靠运行都会带来不利影响。
这就要求做好故障分析工作,并采取相应的完善策略。
1 变配电站备自投的供电方式目前，电网应用的变配电站备用电源自动投入装置（备自投）一般有 2 种基本的供电方式。
第一种如图 1 所示，母联分段供电方式，母联开关断开，2 个工作电源分别供电，2 个电源互为备用。
此方式称为母联备自投方式。
第二种如图2 所示，双进线向单母线供电方式，即由一个工作电源供电，另一个电源为备用。
此方式称为线路备自投方式。
2 母联备自投工作原理如图 3 所示，正常运行时，2 段母线电压正常，2 主供电断路器闭合，母联断路器断开。
备自投动作条件如下：①只有工作电源确实被断开后，备自投才能启动；②主变后备保护动作时，均应闭锁相应电压等级的备自投装置；③人工手动断开工作电源开关时，备自投不应工作；④备自投整定延时应大于最大外部故障切除时间和重合闸时间。
低压备自投
备自投装置动作过程
电源1 电源2
1线路PT IL 2L
2线路PT
10kVⅠ段 10kVⅠ段母线PT
3DL
10kVⅡ段 10kVⅡ段母线PT
备自投装置图纸说明
备自投装置逻辑图
备自投验收与调试
装置接线验收 保护定值验收 通过仪器试验和测出口脉冲进行验收 通过实际停电方式进行验收
备自投日常巡视
1. 检查运行指示灯亮； 2. 报警、跳闸、合闸指示灯灭； 3. 跳位、合位指示灯应根据开关； 4. 实际位置跳位或合位指示灯亮； 5. 跳合闸出口压板应全部投入； 6. 根据方式退出相应闭锁压板； 7. 电流端子无发热； 8. 采样值应正确； 9. 时间应与GPS显示时间一致； 10. 根据运行方式对应的方式应 充满电； 11. 显示屏清晰； 12.设备卫生清洁。
电源2
2线路PT
2L
10kVⅡ段
10kVⅡ段母线 PT
备自投放电条件
1）控制字退出 2）开入有闭锁信号 3）1DL合后消失 4）2DL处于合位 （TWJ=0）或合后 5）进线电压检测投 入且2#进线无压 6）有母线PT断线闭锁信号 10kVⅠ 7）1DL拒跳或2DL拒合 段 8）有过流闭锁信号 10kVⅠ段母 线PT 9）有控制回路断线闭锁信号
备自投的维护
打扫飞尘 注意温度 注意潮气 注意海拔高度
备自投的操作原则
先于一设备退出后于一次设备投入
备自投的正常操作之退出备自投 1.投入备自投闭压板 2.检查备自投正常放电 3.退出备自投方式压板 4.退出跳闸压板 5.退出合闸压板
备自投的正常操作之投入备自投
1.退出备自投闭压板 2.投入备自投方式压板 3.检查备自投充电正常 4.检验跳闸压板两端确无电压（合闸位置开关） 5.投入跳闸压板 6.检验合闸压板两端确无电压（分闸位置开关） 7.投入合闸压板
备自投装置拒动实例分析
６ 种逻辑 ，测试结束后恢 复安 全措施 ，此时运维人员没有
图２ １ １ ０ ｋ Ｙ进 线备 自投接 线示意 图
对 比备 自投装置当前 与初始 的充 电状态 ，而 １ Ｏ ｋ Ｖ备 自投 装置 已依据此 刻开入 给备 自投装 置 的开入量 进行 重新充 电。由于 ５ ０ ２ Ｂ开关在分位且 ５ ３ ２开关在合 位 ，因此逻辑
甲线 丙线 乙线 丁线
行方式 ，在合上 ５ ３ ２ 开关后断开了 ５ ０ ２ Ｂ开关 ，１ Ｏ ｋ Ｖ ２ Ｂ Ｍ
负荷 由 ＃２主变 带 供改 为 由 ＃３主变 带 供 ，现 场 ＃３ 主 变带 ３ Ｍ及 ２ Ｂ Ｍ 两段 负 荷 ，当 时 现 场 备 自投 逻 辑 一 充 电 （ 上 文 提及的 ５ ３ ２ 均 分功 能 ） 。２ ０ １ ３ 年 ３ 月１ ０日，继 电保 护 班组 对 该 站进 行 １ ０ ｋ Ｖ 备 自投 装 置 定 检 ，测 试 了 备 自投 装 置 的
备 自投 装 置 拒 动 实 例 分 析
付 威
（ 深圳供 电局 有 限公 司 ，广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
［ 摘要］ 针对 １ ０ ｋ Ｖ分段备 自投装置及 ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ进 线备 自投装置拒动原 因，从备 自投 装置的动作 原理进行 分析 ，指 出备 自 投 装置的逻辑缺 陷及运 维操作 失误 ，并从逻辑 策略及运 维策略提 出相应 改善措施 。
压 ，丙 线 、 丁 线 均 未 在 检 修 状 态 ，则 延 时 合 上 丙 线 ３ Ｑ Ｆ
在合位 ；５ ２ １ 、５ ３ ２ 在分位。下面以备 自投 装置动作 跳 ５ ０ １
开关 ，合 ５ ３ ２开关再合 ５ ２ １ 开关这种均分功能为例 ，介绍
１ ０ ｋ Ｖ 分 段备 自投装 置 的充 、放 电条 件及 动 作 过程 。
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备自投工作原理及特殊案例分析
摘要：随着时代的发展和社会经济的进步，我国现代化程度越来越高，电力设
备和产品被普遍应用于每一个家庭中，如果供电突然出现了中断或者故障，那么
就会造成严重的影响，影响到人们的正常生活和工作，影响到社会的和谐发展，
那么在现代电力工程保护和控制回路方面，非常重要的内容就是保证电源可以不
间断的供电。
本文简要分析了备自投整定遵循的基本原则和原理，然后分析了备
自投保护装置在特殊电网结构下的非常规整定案例，希望有所帮助。
关键词：非常规；备自投；整定
微机备自投保护装置有机的结合了电力系统自动装置和继电保护装置，这项
技术非常的经济，并且又可以实现供电的不间断性，目前，已经被广泛的应用于
现代电网建设中。
本文主要分析了备自投保护装置在特殊电网结构下的非常规整
定案例，希望可以提供一些有价值的参考意见。
1 备自投的基本原则
电力系统对发电厂厂用电、变电所所用电的供电可靠性要求很高，因为发电
厂厂用电、变电站站用电一旦供电中断，可能造成整个发电厂停电、变电站无法
正常运行，后果十分严重。
因此发电厂、变电站、站用电均设置有备用电源。
当
工作电源因故障被断开后，能自动而迅速地将备用电源投入工作，保证用户连续
供电的装置即为备用电源自动投入装置，简称备自投装置。
若工作电源因故障断
开后，备自投装置因某些原因发生拒动，将会导致其保护范围内的负荷失电，造
成不可避免的损失甚至更为严重的后果。
因此，分析导致备自投装置拒动的原因
并采取相应的措施进行预防，具有重要的意义。
具体来讲，包括这些方面的内容：
一是备用电源需要等到断开了工作电源之后，才能够投入使用，工作电源如
果失压，需要对工作断路器进行确定，断开之后，方可将备用电源投入使用。
二是为了避免由于工作母线引出线故障，而降低母线的电压，需要延时切除
工作电源断路器；因此，延时的时间需要合理的控制，要比最长的外部故障切除
时间还要长，对侧开关重合闸时间也被包括在内。
三是工作电源断路器如果由人工切除，那么备自投需要不做动作。
四是闭锁备自投装置的功能也是必须要拥有的，这样如果有故障发生，工作
电源可以由保护动作跳闸所切除，此时应闭锁被自投，并且备自投不得在故障范
围上重合备用电源。
五是如果备用电源与有压条件存在着差距，那么备自投保护不应动作。
六是如果工作电源出现了失压问题，需要对工作电源无流进行检测，这个功
能就是我们俗称的工作电源断路器CT无流判断功能。
备自投保护的启动工作，
需要等到检测无流之后方可进行，这样可以避免出现工作电源正常供电的情况下，导致PT三相断线，而出现误动的问题。
七是被自动装置只允许动作一次，备自投的充放电机制可以有效的避免系统
遭受到多次的冲击，导致事故的扩大。
2 常规备自投的基本原理
110kV变电站自适应备自投：在备自投动作延时方面，通过上文的叙述我们
已经了解到，需要比最长的外部故障切除时间还要长，对侧开关重合闸时间也被
包括在内。
110kV进线备自投方式：主要有两种运行方式，一种是进线1运行，进线2
热备用。
动作过程为：如果两条母线均无压，2进线线路有压，延时将1DL跳开，确定1DL跳开之后，将2DL开关闭合。
第二种运行方式是进线1热备用，进线2运行，那么它的动作过程和第一种
运行方式类似。
110kV桥开关备自投方式：运行方式是这样的，两条母线分列运行，桥开关
热备用，合位有1DL和2DL，分位为3DL。
动作过程是这样的，如果1母线无压，进线1无流，2母线有压，那么1DL
延时跳开，确认1DL跳开之后，将3DL开关合上；如果2母线无压，进线2无流，1母线有压，延时跳开2DL，确认2DL跳开之后，将3DL开关合上。
现在保护均实现微机型，微机型备自投装置提供的模拟量输入，开关量输入
及定值都可以成为控制备自投动作的可编程元件。
为了能以一种装置适应不同的
要求，采用基于图形化界面的逻辑可编程的方式实现备自投功能。
为了防止备自
投装置重复动作，借鉴保护装置中重合闸逻辑的做法，在动作逻辑中设置了一个“充电”计数器。
在微机备自投中，采用逻辑判断和软件延时代替充电过程。
其动
作逻辑的控制条件可分为三类：充电条件，闭锁条件，启动条件。
即在所有充电
条件均满足。
而闭锁条件不满足，经过一个固定的延时完成充电，备自投装置就绪，一旦出现启动条件即动作出口。
3 备自投实际应用及相关问题分析
在变电站中，110kV采用进线备自投方式，35kV及6kV采用母联备自投方式。
下面结合变电站的备自投运行方式进行相关问题分析。
3.1 输入量分析
下面将结合变电站站110kV侧进线自投进行输入量的分析。
（1）交流量：a.I 母电压Ua1、Ub1、Uc1；II母电压Ua2、Ub2、Uc2，用以判别母线有无电压。
b.
线路1、2A相电流Ia1、Ia2，防止PT断线使备投误动。
（2）开关量：a.1QF、
2QF、3QF跳位TWJ常开触点（变电站站高压侧分段开关为死连接，3QF端子默
认合位），用于系统运行方式判别。
b.备自投闭锁接点。
3.2 备自投闭锁相关问题
（1）手跳闭锁。
在变电站中，备自投装置通过接入手跳继电器常开接点（STJ）以实现手跳闭锁功能。
（2）保护闭锁。
保护闭锁分别有母差动作闭锁、
主变后备保护闭锁母联自投。
如在变电站中，低压侧为单母线分段方式，两条母
线互为备用。
当母线或主变引出线故障时，变压器的主保护并未切除故障，主变
后备保护动作将故障切除，造成相应母线失压，此时应闭锁母联自投，以防止备
自投动作，合闸于故障点，造成再次冲击。
（3）其他闭锁输入。
3.3 备自投装置动作时间整定问题
对于单独备自投装置时间的整定要求：低电压元件动作后延时跳开工作电源，其动作时间宜大于本级电源侧后备保护动作时间与线路重合闸时间之和，一般整
定时间为3-4s；备自投投入时间一般不带延时，如需联切部分负荷，投入时间可
整定为0.1-0.5s。
3.5 备自投装置在生产实际中的注意事项
（1）在备自投装置的实际跳合试验中，应将其从其他运行装置独立出来，做
好必要的安全措施，退出备自投跳运行开关的出口压板，并拆除备自投跳运行开
关的跳闸电缆，防止误跳运行设备。
（2）在备自投试验前，应区分运行PT与停
电PT的电压电缆，断开备自投装置中的电压连片，防止PT短路。
（3）备自投
装置试验中，要进行实际传跳工作，做好相应的安全措施，明确备自投的实际动
作逻辑，严格按照动作逻辑进行试验，并注意验证相关闭锁逻辑。
4 结语
随着电网规模不断扩大，网络结构日益复杂，用户对电网安全可靠性的要求也越来越高。
备自投装置在变电站中的应用越来越广泛，备自投装置作为继电保护的最后一道防线，是否正确动作也直接关系到电网系统的安全稳定运行及供电可靠性。
因此，在设计上，设计人员应多与设备厂家沟通，避免因为设备与设备之前的配合问题导致备自投拒动；在验收中，验收人员应尽量多地模拟实际运行中特别是故障状态下的动作；在投产后要定期维护，严格按照规范及要求对备自投装置及其相关设备包括蓄电池都应逐项排查缺陷，消除隐患。
这样，才能有效预防备自投装置拒动，对系统稳定运行、提高供电可靠性有着重要的意义。
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