备自投在地区电网中的多元化应用
继电保护方面备自投的应用及改进
站上 的的备 自投进行工作 ，将分段路上 型号 为＃ ９ ０ ０开关 进行 闭合 。而＃ ９ ０ ０开关才刚闭合 ，型号为＃ ９ ０ １的开关柜 内便发生 了爆炸现象 。随后没 过 多 久 ，位 于 Ⅱ号 主变 总 路 上 型 号 为 ＃ ９ ０ ２的 开 关 也 发 生 跳 闸 ， 而 Ｉ号 、 Ⅱ号 主变 总路 的 三 侧 开 关 也 相 继 跳 闸 断 电 ，待 ｌ Ｏ ｋ Ｖ与 ３ ５ ｋ Ｖ两 种 母 线 断 电以后 ，马鞍 山变 电站 内的所有用电也全都断开。变电站人员对 事故现 象进行经济勘察 ，并对设备的故障录波等信息展开综合 、深 入分析 ，结 果 发现这一次 的设备爆炸事故存在 四个发展阶段 ，具体为发 生、波及范 围扩 大 、持 续 、结 束 。 １ ．２事故原 因探 究 在经过变 电站工作人员的一系列详细分析与探究后 ，我们得 主要 由 以下几个方 面的原 因导致 了这一次设备事故的发生 以及扩大发展。 其一 ，事故 主要 由位 于 Ｉ 号主变路上＃ ９ ０ １开关的灭 弧室引起 。由于 存 在某些 因素，对灭弧室上端绝缘筒造成 了一定的损害 ，并 出现 了部分 裂纹 ，在此情形下 ，灭弧室便对＃ ９ ０ １开关 柜的外壳进行 了放 电 ，设备故 障在未经处理下一 只发展 ，到达一定的程度后 ，散热栅的金属 条因此产 生位移 、散 出等现象 ，从而导致开关三相金属性短路这一故障的发生。 其二 ，位于 ｌ Ｏ ｋ ￣总路 上的备 自投 装置 在低 复压保 护动 作 发生后 ， 未 得到闭锁 ，进 而使得备 自投装置再一次卷人至故障段 中，不但再次损 坏了供配电设备 ，而且也对 整个 系统 产生 了二 次威胁 及 冲击。除 此之 外 ，ｌ Ｏ ｋ Ｖ分段路上位 于＃ ９ ０ １开关处 的备 自投 装置跳 闸后 ，未投 入出 口 压板 ，难 以将＃ ９０ １备 自投进行有效切除 ，从 而使 得事故 当中型号为＃ ９ ０ ２ 的开关跳 闸，但＃ ３ ｏ ｏ却没有及时出现跳闸动作 ，Ⅱ号主变高后 备动作跳 三侧 ，最终 扩大事故停 电范 围至 Ⅱ号 主变侧 。 ２ ． 备 自 投装 置 的缺 陷分 析 分析 １ ｌ Ｏ ｋ Ｖ变 电站事故的发生情况可知 ，由于备 自投装置出现 了不 正确动作 ， 从而进 一步扩大 了事故 的影 响范 围。在此次事 故中 ，事故扩 大的主要原 因即为备 自投装置 未能对 产生 的故 障展 开准确 、可靠 的判 断 ，因此 ，当母线 故障发生时 ，备 自投装置误 以为发生 了母 线分压 ，进 而投入到了 ｌ Ｏ ｋ Ｖ分段 的开关 中。因此 ，备 自投 装置 为充分发挥 出 自身 的继电保 护作用 ，对 ｌ Ｏ ｋ Ｖ母线究竟 发生故 障还是失 压现象进行 准确判 断具有非常重要的意义。 然而 ，备 自投装置 自身并不具备 足够 的信 息来对母线 故障或母线失 压进行判断。在此种形势下 ，为采取有效方法对这备 自投 装置这一 问题 进 行解决 ，变电站＿ Ｔ作人 员就应 当根据其他 的保护动作信息 来对故障展
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。
备用电源自投的应用及注意事项
备用电源自投的应用及注意事项【摘要】为了保证变电站供电可靠性，如何正确地使用完善的备用电源方案是非常关键的问题。
目前我省电网广泛采用备自投方案，虽然微机备自投装置具备很强的自适应模式，但还有很多不足的地方，在设计回路时应该注意防止备自投误投和误切，在运行中要根据运行方式的变化正确投切。
【关键词】备用电源自投；电气主接线；备自投方案引言随着电力系统突飞猛进的发展，电网结构日趋复杂，这对保证变电站供电可靠性提出了越来越高的要求。
目前，完善的备用电源自投方案（以下简称备自投）是提高电网供电可靠性的有效手段。
传统备用电源自投装置采用继电器逻辑，具有二次接线复杂、功能僵化等缺点，尤其在厂站运行方式改变时，容易造成不正确动作。
随着微机在继电保护中的不断发展，充分利用数字电子技术的灵活性，根据对主接线特点的分析，以及软件的智能性，对不同主接线方式的厂站模式自识别的微机备自投装置在越来越多的领域中得到广泛的应用。
虽然备自投作为一个提高电网可靠性的有效手段，但是由于设计、定值整定、运行、维护等方面的存在不足，可能导致备自投不正确动作而影响了电网设备或人身的安全。
1 典型电气主接线方式及备自投原理简介电力系统中，一次系统的运行方式可能会根据现场需要而变动。
为了自适应一次系统，备自投也有多种运行方式，但基本上都遵循以下的总则：（1）工作母线失压（非PT断线造成）；（2）跳开与原工作电源相连接的断路器，以免备用电源合闸于故障；（3）检查备用电源是否合格，如满足要求则合上工作母线与备用电源相连的断路器。
（4）备自投只动作一次。
典型电气主接线方式如下图中UXⅠ为进线Ⅰ的线路电压、UXⅡ为进线Ⅱ的线路电压；IXⅠ为进线I 的任一相电流、IXII为进线II的任一相电流；UI为Ⅰ段母线电压、UII为Ⅱ段母线电压。
1DL、2DL、3DL为系统中断路器。
在这种典型的主接线方式下，共有三种可能的运行方式，从而也就有三种备自投方式。
以下分别详细说明。
浅谈备自投装置在35kV变电所中的应用
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电所 中 ， 大部 分 采用 的是 由综 保 在 完成 保 护 功
能 的 同 时利 用其 可 编程 功 能来 实现 备 自投 。 近
或 其他 正 常工 作 电源 投 入工 作 ， 断开 工 作 电源 的 自动装 置 。 并 在 实 际应 用 中 ，备 自投 的 实现 方 式 有 多 种 ， 常 规继 电器 组合 方 式 、 机 继 电保 护 装 如 微
现功 能 ， 基础 是对 于工 作母 线 有压 与无 压 的检测 判别 。备 自投 装 置 接入 各相 关断 路器 的状态 接点 用 于逻辑 判 断， 根据 定 值和 各 断路器 位置 信号投 入相 应 的备 自投方 式 。当逻 辑满 足起 动条 件 、 自投准 备 备条 件 （ 电条 件）无 闭锁 条件 （ 电条 件） ， 自投即 可动 作。 充 、 放 时 备
关键词 ： 微机继 电保护 ； 自投装置 ； 备 快切
１ 概 述
下就 故 障情 况 下 的各种 备 自投 逻辑 方 案 设计 进行 分 析与 比较 。 备 自投从 原理上 讲基 本属 于简 单逻 辑运 算 ， 过逻 辑 判断 来实 通
化 工厂 是 连续 性 生产 企 业 ，对供 电的可 靠 性 、连 续 性 要求 很 高。 电气 设 计应 以长 期 、 安全 、 靠 的供 电为 基础 ， 可 并保 证所 有 的操 作 和维 修 活动 均 能 安全 、 便地 进行 。备用 电源 自动 投入 装 置 （ 方 简 称“ 自投 ”就 是为 了提 高 供 电可 靠性 而 装设 的 自动 装 置 ， 备 ） 对提 高 多 电源 供 电 负荷 的供 电可靠 性 ， 保证 连 续供 电有 重 要 作用 。 自投 备 装 置是 当工作 电源 因故 障或 其他 原 因消 失后 ，迅速 地 将 备用 电源
论备用电源自动投入装置在变电站的应用
论备用电源自动投入装置在变电站的应用1.前言近年来，变电站发生失压事故不断增多，这一现象越来越受到人们的关注，如果变电站发生失压事故，则会影响整个电力系统的运行，造成很长一段时间停电。
为了解决这一问题，变电站要做好备用电源自动投入装置工作，通过备用电源自动投入装置来维持电能的供应，降低故障带来的损失，为企业带来更大的经济效益。
2.220kV变电站备用电源自动投入装置的设计特点与相关要求在220kV的变电站中使用备用电源自动投入装置，主要目的是避免出现失压事故，影响人们的正常工作与生产。
采用备用电源自动投入装置，可对系统的软件、硬件进行自我检查，一旦装置在工作状态当中出现故障，立马自动报警，维修人员可在第一时间处理故障。
备用电源自动投入装置与传统的装置存在很大的差别，传统的装置需要按时进行调试，而该装置无需进行试调，大大减轻了工作人员的工作量，并且附加了其它的一些功能，使用起来更加方便，在工作当中，结合变电站的实际需要，工作人员可使用计算机在变电站备用电源自动投入装置当中添加一些功能，使其更加完善，例如，通常添加报警功能、负荷减载功能等功能[1]。
此外，该设备具有可靠性，该装置在运行的过程中，不但具有分析能力，还具有逻辑判断能力，另外还具有良好的保护能力，对事故起到预防的作用，保护电气设备的安全。
变电站在使用备用电源自动投入装置时，对备用电源自动投入装置具有一定的要求，要求一，需要在工作电源处于无电状态时，才可使用备用电源自动投入装置，无电状态可避免备用电源装置投入装置使用后运行不稳定。
要求二，装置的动作时间要快速，根据采集电压互感器的电压所传达出来的信息来判定备用电源装置投入装置的无压判定，若是电压互感器出现熔断，或者是再次发生跳闸时，则表明装置存在问题，不可继续使用，要及时处理，避免使装置发生损坏。
要求三，装置动作要一次性完成，如果备用电源出现故障，则会加快合闸的速度，保护设备，具体的对策是对备用电源断路器的合闸脉冲进行有效控制，并保证其只是一次合闸，不重复出现合闸现象。
浅谈110kV变电站备自投装置的备投方式及应用
浅谈110kV变电站备自投装置的备投方式及应用摘要：随着近年来国家的各个方面不断发展与进步，科学技术水平获得了大幅度的提升。
而我国的电力系统也随之不断完善，变得更加的可靠。
越来越多的终端变电站，现在要求运行的设备需要安装备自投装置。
方式分为单母分段接线，双目接线等。
本文将以110kV单母分段接线方式为例，对其进行分析，浅谈其备投方式和一些应用。
关键词：110kV变电站；备自投；单母分段接线引言我国的电力系统目前虽然比较完善，可是也容易因为机器故障或者其他问题，造成电力系统的瘫痪，这时备用的设备电源显得尤为重要。
在关键时刻备用电源可以让其他设备尽快的恢复系统的运行并使其正常的工作，这就是备用自动投入装置，也是我们说的备自投装置。
备自投设备现今已经成为电力系统不可或缺的设备，他是可以使电力系统快速恢复供电运行的重要手段。
1 备用电源自动投入装置基本使用技巧及要求1.1备自投基本要求备用电源自动投入装置基本要求首先应在主电源不再工作时启动并投入设备。
其次在主电源不论任何情况下断开，除了信号被封闭的情况，都应自动投入工作，需要注意的是，备自投装置只能保证启动一次，并设有面对突发情况的保护加速跳闸。
最后，为了保证工作人员的安全，在主电源被手动断开工作的时候，备用自动投入装备不应该投入工作，应设有分过备用自动投入电源的封锁功能，以免临时备用电源投入到已经故障的设备中或者对工作人员造成伤害。
而且备用电源应不能在不满足有压条件的情况下投入工作。
1.2备自投在110kV单母线路存在的问题和解决措施备用自动投入设备在单母分段接线方式如图1所示，有三种运行的模式。
第一种模式就是两条电路连通，各自运行一台主线，110kV的母连16M断路器，待定使用。
第二种模式就是用作连通线路的163线路也要运行两台主变，164进线断路器待定使用。
最后一种模式是用164线路运行两台主变，同样进线的163断路器待定使用。
这三种模式，都有自己不同的思路、逻辑。
备自投远方自投方式的实际应用
・７ ５・
备 自投远方 自投方式的实 际应用
郭 威
（ 大连 东电电力设计有限责任公司 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ０ ０ ）
摘 要： 备自 投装置是提 高供电可靠性的安全 自 动装置之一 ， 在发 电厂 、 变电站 中 已 得 到广泛应 用， 但在某些特定场合下备 自 投 的常 用切换 方式无法满足特殊运行方式 的要求 ， 需改由其 它切换 方式 来实现。本文详细介 绍 了备 自投远方 自 投在 实际工程 中的应用不 般情况下 ，备 自投装置通过对进线开关或分段开关这两类电 气元件的投切 ， 来实现工作 电源与备用 电源的切换 。 而 当两个变 电站 难看 出，为实现两 间通过联络线构成互为备用电源的运行方式时 ，其中任一变电站由 站 间联络线的 自动 于工作电源故障或 开关误跳导致该 站母线失压 ，则需两站备 自投装 投入 ，联络线 开关 置互相配合 ， 实现远方 自投联络线 。本文 以实际工程为例 ， 阐述备 自 处 于开 口备用 的变 电站 ，其备 自投装 投装置如何通过远方 自投实现两站 间联络线 的 自动投入 。 １典 型 双 电源供 电及 自投 方式 置同时运行在 “ 联 图 １ 典 型的双 电源 供电分为专用备 用 电源供 电和互 为备用 电源供 络 线 开 环 点 处 自 电， 为方便分析仅 以进线 电源为线路举例 ， 如图 １ 所示 ， 当采用专用 投” 方式及 “ 进线开 备用 电源时 ， １ Ｄ Ｌ（ ２ Ｄ Ｌ １ 、 ３ Ｄ Ｌ在合位 ， ２ Ｄ Ｌ （ １ Ｄ Ｌ ） 在分位 ， 与此供 电方式 关 自投” 方式下 ， 而 对应 的是进线开关 自投方式 ， 其切换逻辑如下 ： 当装置完成充 电后 ， 联络线开关处 于合 若此 时 Ｉ 母 、Ⅱ母 均无压 ，即三线 电压 均小 于无压启 动定 值 ， Ｕ ｘ ２ 位 的变 电站 ，其备 ４ １ － （ Ｕ ｘ １ ） 有压 ， Ｉ １ （ Ｉ ２ ） 无流， 备 自投启动 ， 经延时后跳开 １ Ｄ Ｌ （ ２ Ｄ Ｌ ） ， 确认 自投 装 置 运 行 在 ｚ ｌ １ ） ｔ 辑 “ 联络线 合环 点处 １ Ｄ Ｌ （ ２ Ｄ Ｌ ） ￣开 ， 且 Ｉ 母、 Ⅱ 母 均无压 ， 经延时合 ２ Ｄ Ｕ１ Ｄ Ｌ ） 。 ＼ — Ｌ 棵 当采用互为备用电源时 ，仍 以图 １ 为例 ， １ Ｄ Ｌ 、 ２ Ｄ Ｌ在合位 ， ３ Ｄ Ｌ 无压跳 闸” 方式下。 其中 “ 进线开关 自 在分位 ，与此供电方式对应 的是分段开关 自投方式 ，其切换逻辑如 下： 当备 自投充 电完毕 ， 若此 时 Ｉ（ Ｉ Ｉ） 母无压 ， Ｉ １ （ Ｉ ２ ） 无流 ， Ⅱ（Ｉ） 母 投”方式能够完成 有压 ， 备 自投启 动 ， 经延时后跳 开 １ Ｄ Ｌ （ ２ Ｄ Ｌ ） ， 确认 １ Ｄ Ｌ （ ２ Ｄ Ｌ ） ￣开 ， 开 口侧变电站备用 电源 的投人 ， 而“ 联 且Ｉ （ Ⅱ） 母无压 ， 经延时合 ３ Ｄ Ｌ 。 ２ 联 络 线 远 方 自投 方 式 络 线开环 点处 自 上述供电方式 中 ， Ｉ 母 与 Ⅱ母均为同一站 内母线 ， 由分段开关连 投 ” 方式与 “ 联 络线 图２ 接， 若两段母线分属两个变电站 ， 距离 较远 ， 之 间通过联络线 连接并 合 环 点 处 无 压 跳 在每段母 线上装有进线开关 ， 则必须采用其它切换方式。如大连石化 闸” 方式互相配合完成合位侧变 电站的备用电源 的远方投入。 公 司厂 内有两个 ６ ６ ｋ Ｖ变 电站 ， 每个 ６ ６ ｋ Ｖ变 电站 的工作电源取 自厂 ３装置的信号传递 内２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站 ６ ６ ｋ Ｖ间隔 ，两 ６ ６ ｋ Ｖ间隔分属不 同母线段 ，由于 为实现两侧备 自投装置的相互配合 ， 装置之间的信息传递是必不 ２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站已无多余 ６ ６ ｋ Ｖ馈线间隔 ，为保证两站供电可靠性 ， 在 可少 的， 至少应有如下信息的传递 ： 对侧母线 电压信 号、 对侧开关 的 两站 间建立一条 ６ ６ ｋ Ｖ联络线 ， 联 络线 两端设进线开关 ， 并 为两站各 跳位信号、 对侧闭锁远方 自投信号 、 对侧启动远方 自投信号。 安装一套 备 自投装置 ，通过两套装置互相配合可实现联络线远方 自 两套装置之间采用光纤作为通讯介质传递信号。通讯有两种方 投， 主接线如图 ２ 所示。 式： 如果两站之 间距离较近 ， 可采 用专 用光 缆直 连方式 ， 即备 自投装 正常运行方式下 ， 化升线为 ６ ６ ｋ Ｖ升压站电源进线 ， ６ ６ ｋ Ｖ升压站 置本身配置光纤接 口， 通过光缆 与对侧备 自投直接互连 ； 当两站之间 可先将备 自投装置与数字复用接 口设备相连 ， 数字复用接 １ ｝ ｝ 、 ２ ＃主变 南母 运行 ， 甘油线北母充 电备用 ， 母联 ５ Ｄ Ｌ开 口备用 ； 化 距离较远 ， 总线 为 ６ ６ ｋ Ｖ总变电源进线 ， 隔离刀 １ Ｇ正常运行处于合位 ； 升 总线 口设备再 与光通讯设备相连 以实现远距离通讯。 结束 语 为两站 ６ ６ ｋ Ｖ联络线 ， 其两侧 开关可在任 意侧开 口备用 。当升总线在 总变侧开 口备用 时 ，即 ２ Ｄ Ｌ在分位 ， ３ Ｄ Ｌ在合位 ， １ Ｄ Ｌ 、 ４ Ｄ Ｌ在合位 ， 通过工程 回访了解到 ， 该厂已在两站各安装一套具有光纤接 口及 若总变侧工作电源故 障或 １ Ｄ Ｌ开关误跳 ，总变侧备 自投仍按进线开 远方 自投功能 的备 自投装置 ，采用双重冗余的四芯单模光缆将两装 关 自投方式动作 ， 其动作原理如前所述 。 置互连 ， 经实际运行后取得了 良好 的效果 。当外部电源有限 ， 只能靠 如果升压站侧电源故 障或 ４ Ｄ Ｌ开关误跳 ，升压站侧备 自 投切换 两变电站以联络线形成互为备用电源来提高运行可靠性时 ，远方 自 逻辑如下 ： 两侧备 自投均充 电完毕 ， 若升压站 ６ ６ ｋ Ｖ南母无压 （ 三线 电 投方式成为一种行之有效 的解决方案。 压均小于无 压启动定值 ） ， Ｉ ３ 、 Ｉ ４无 流 ， 经延时后跳开 ４ Ｄ Ｌ ， 确认 ４ Ｄ Ｌ 参考文献 跳开 ， 本站备 自 投 向总变侧备 自投发“ 启动远方 自 投” 信号 。 上述 自 投 【 １ ］ 张俊 ， 宋会 平 ． ２ ２ ０ ｋ Ｖ 主 变备 自投 的 实际应 用【 Ｊ 】 ． 湖北 电 力 ， ２ ０ １ ０ ０ ） ． 方式可称之为“ 联络线合环点处无压跳 闸” 方式。 ［ ２ １ Ｙ － 春 霞． 变电站低 压侧 的备 自投 装置探讨们． 科技 创新 导报 ， ２ ０ １ ０ 与此同时， ２ Ｄ Ｌ所在总变侧 ６ ６ ｋ Ｖ母线有压 ，通讯通道正常且升 （ ３ ４ ） ． 压站南母无压 ， Ｕ ｘ ２无压 ， 收到对侧 备 自投发来 “ 启动远方 自投” 信号 ［ ３ ］ 黄常抒期 云花． 备自 投 装置接 线中的 问题及应对措施忉． 电力 自动 ２ ０ ０ ９ （ ￣． 经延 时后合 ２ Ｄ Ｌ ， 从而完成升总线的 自投 。 上述 自投方式可以称之为 化 设 备 ， “ 联络线 开环点处 自投 ” 方式 。
备自投工作原理课件
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微机备自投装置与数字型备自投装置比较
数字型备自投装置具有更高的精度和可靠性，但价格相对较高；微机备自投装置价格相对 较低，但智能化程度和动作速度较高。
电磁型备自投装置与数字型备自投装置比较
电磁型备自投装置价格相对较低，但维护工作量较大；数字型备自投装置具有更高的精度 和可靠性，但价格相对较高。
04
备自投动作条件
1. 主电源电压异常：当主电源电 压低于一定值时，备自投装置会 触发切换动作。
3. 备用电源电压正常：当备用电 源电压正常时，备自投装置才会 进行切换动作。
备自投的动作条件一般包括以下 几个方面
2. 主电源电流异常：当主电源电 流超过一定值时，备自投装置会 触发切换动作。
4. 无外部闭锁条件：当存在外部 闭锁条件（如手动操作、保护动 作等）时，备自投装置不会进行 切换动作。
备自投在电力系统中的应 用
备自投在电力系统的配置
备自投装置的配置
备自投装置通常配置在电力系统中， 用于在主电源故障时自动切换到备用 电源，保证电力供应的连续性。
备自投装置的组成
备自投装置由控制器、断路器、接触 器等组成，通过逻辑控制实现电源的 自动切换。
备自投在电力系统的运行方式
正常运行方式
备用电源故障时运行方式
备自投的发展历程
早期阶段
早期的备自投设备比较简单，主 要通过手动操作实现电源的切换
。
发展阶段
随着技术的发展，备自投设备逐渐 实现自动化和智能化，能够根据电 源故障的类型和情况自动切换到备 用电源。
现代阶段
现代的备自投设备更加智能和高效 ，能够实现多种电源的自动切换和 优化，提高供电系统的可靠性和稳 定性。
多级备自投在110kV线变组接线变电站中的应用
Ｔｈｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｉ ｎ １ １ Ｏ ｋ Ｖ Ｌｉ ｎ ｅ Ｃｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ Ｓ ｕ ｂｓ ａｔ ｔ ｉ ｏ ｎ
第 ７卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ６月
广 州 城 市 职 业 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｉ ｔ ｙ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ
Ｖ０ １ ． ７ ＮＯ． ２
Ｊ ｕ ｎ．２ ０ １ ３
求 。其在 变 电站 中的 实际运 用证 明 ： 多级备 自投 装 置 的 应 用 ， 提 高 了线 变组接 线 变 电站 的供 电
可 靠性和 运行 经济性 。
关键词 ： 多级备 自投 ； 线 变组接 线 ； 供 电可 靠性 ； 运行 经济性 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ７ ６ ２ ． １ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ０ ４ ０ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ６ ０ — ０ ４
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（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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备用电源自投装置在变电站的应用
备用电源自投装置在变电站的应用发表时间：2018-08-06T16:47:23.077Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：黄国林赵菲[导读] 摘要：备自投(ATS) 备自投装置由于接线简单，经济和成功率较高等因素，因而备自投装置在电力系统广泛被使用。
（国网山东省电力公司青岛供电公司 266000）摘要：备自投(ATS) 备自投装置由于接线简单，经济和成功率较高等因素，因而备自投装置在电力系统广泛被使用。
对于终端变电站而言，一般进线电源为两路，不再设线路保护，往往采用进线备自投配置方式。
本文主要对青岛地区降压变电站中常用的备自投装置进行研究。
0引言备自投(ATS)是备用电源自动投入装置(ATS)和备用设备自动投入装置的简称，是一种电网安全稳定控制装置，因其具有接线简单，经济和成功率较高等特点，在电网中使用广泛。
备自投可以分为：进线备自投、桥（分段）备自投与变压器备自投三种。
1备自投装置基本原理进线备自投（方式1）：#1进线运行，#2进线备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位。
当#1进线电源因故障或其他原因被断开后，#2进线备用电源应能自动投入，且只允许动作一次。
线路备投（方式2）：方式2过程同方式1，#2线路运行，1#线路备用。
进线备自投方式适用于内桥接线如图1所示，进线线路长，易发生故障或时常停电检修的情况。
图1 降压变电站常用的内桥接线方式分段（桥）开关备自投（方式3、方式4）：当两段母线分列运行时，装置选择分段（桥）开关自投方案，如图1所示。
Ⅰ、Ⅱ母互为暗备用，即3DL备用1DL和2DL分段（桥）。
方式3：Ⅰ母无压起动（三相电压均小于无压起动定值）、#1进线无流，Ⅱ母有压则经延时后跳开1DL。
确认1DL跳开后满足延时，且Ⅰ母无压（三相电压均小于无压合闸定值）或满足同期合上3DL。
方式4：Ⅱ母无压起动、#2进线无流，Ⅰ母有压则经Tt2延时后跳开2DL。
确认1DL跳开后满足延时，且Ⅱ母无压或满足同期条件合上3DL。
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备自投在地区电网中的多元化应用
【摘 要】备用电源自动投入装置（简称“备自投”）是一种对提高电网供电
可靠性切实有效的安全自动装置，已广泛应用于地区电网中。随着电网的发展、
新技术的应用以及供电可靠性的需求，备自投的应用也呈现出多元化的发展态
势。本文介绍备自投在地区电网中的多种应用情况，通过不同运行方式及逻辑功
能等的分析，比较各类备自投的优缺点，为电网建设、方式调整、备自投安装等
提供借鉴。
【关键词】备自投；地区电网；供电可靠性
0 引言
备用电源自动投入装置（简称备自投）是电力系统中为了提高供电可靠性而
装设的一种安全自动装置，当工作电源因故障或其他原因消失后，备用电源自投
装置迅速地将工作电源回路断开，并将备用电源或其他正常工作电源投入运行，
从而避免用户或变电站停电。
随着电网规模不断扩大，电力系统网络结构日益复杂，为保证供电可靠性，
备自投在电力系统尤其在110kV地区电网中得到广泛应用。
1 备自投概论
1.1 备自投装置的基本要求
1）失去工作电源后，自动投入装置应只允许备用断路器动作一次；
2）备用电源不满足有压条件，备自投装置不应动作；
3）备自投动作时间应避开重合闸动作时间；
4）若因设备故障（如母线），保护动作或保护拒动而引起相邻后备保护（如
变压器后备保护）动作切除工作电源的时候，应闭锁备自投装置；
5）在以下情况之一时，备自投装置应可靠不动作：由人工切除工作电源；
工作电源电压互感器二次侧熔断器熔丝熔断或回路断线；备用断路器（母线联络
断路器）运行；装有备自投装置的近区发生故障（备自投装置整定时限上应保证
故障先由保护切除）。
1.2 备自投装置的充电条件
1）备自投装置功能压板在投入状态；
2）工作电源和备用电源正常，符合有压条件；
3）工作断路器和备用断路器位置正常，即工作断路器在运行状态，备用断
路器在热备用状态；
4）放电条件不成立，在满足全部充电条件后，备自投装置在充电状态，具
备备自投功能。
1.3 备自投装置的放电条件
1）备自投装置功能压板在退出状态；
2）备用电源不满足有压条件；
3）工作断路器由人为操作断开或手动跳闸继电器动作；
4）备用断路器在运行状态；
5）工作断路器拒跳或备用断路器拒合；
6）母差保护或变压器后备保护动作，跳开工作断路器；
任一放电条件满足，备自投装置在放电状态，闭锁备自投。
2 备自投在电网中的应用
2.1 进线备自投
目前110kV电网中的变电站大多采用单母不分段、单母分段及内桥接线结
构，有两回及以上进线，正常方式为一回运行，另一回或两回备用，为实现进线
备自投提供有利条件，也使其成为备自投应用最为广泛的功能之一。
2.1.1 方式说明
某变电站由110kV进线1供电，110kV进线2备供，即1DL开关运行、2DL
开关热备用，110kV备自投投入运行。如图1所示。
图 1 进线备自投应用示意图
2.1.2 备自投逻辑
110kV进线1永久性故障，变电站失压，备自投动作，断开1DL开关，合
上2DL开关，恢复变电站供电。
进线备自投优点为逻辑简单，判断准确，有多年可靠的运行经验，但其缺点
是功能单一，不适合在多个变电站手拉手的电网中运行。
2.2 内桥接线备自投
在内桥接线结构的变电站中应采用内桥接线备自投，正常方式为两个开关运
行，另一个开关备用，通过方式调整可实现内桥备自投或进线备自投功能，满足
不同运行方式下的电网供电需要。
2.2.1 方式说明
某变电站110kV母联3DL开关热备用，110kV进线1、进线2各供一段母
线，即1DL、2DL开关运行，110kV备自投投入运行。如图2所示。
图 2 内桥接线备自投应用示意图
2.2.2 备自投逻辑
110kV进线1永久性故障，变电站110kVⅠ段母线失压，备自投动作，断开
1DL开关，合上3DL开关，恢复110kVⅠ段母线供电。同理适用于110kV进线
2故障。
另外，若3DL、1DL开关运行，2DL开关热备用，可实现进线备自投功能。
内桥接线备自投优点为功能强大，兼具内桥备自投及进线备自投功能，运行
中方便灵活，但其缺点是二次接线复杂，操作时还需注意备自投功能切换等问题。
2.3 10kV母联备自投
在多台主变供电的变电站中往往采用10kV备自投保证供电的可靠性，10kV
备自投整定的动作时间应大于110kV备自投的动作时间，如上一级110kV备自
投动作并恢复供电后，则10kV备自投应不动作。
2.3.1 方式说明
某变电站双主变运行，#1、#2主变各供10kV一段母线，即10kV母联6DL
开关热备用，10kV备自投投入运行。如图2所示。
2.3.2 备自投逻辑
110kV进线1永久性故障，变电站110kVⅠ段母线失压，若110kV备自投动
作不成功，则造成10kVⅠ段母线失压，10kV备自投动作，断开4DL开关，合
上6DL开关，恢复10kVⅠ段母线供电。同理适用于110kV进线2及单台主变故
障。
10kV母线备自投优点为大幅提高10kV配网的供电可靠性，但其缺点是负
载较重的变电站不能投入10 kV备自投，因当备自投动作后负荷将全部切换给另
一台主变供电，有可能造成主变过载。2.4 远方备自投
常规的备自投往往只能满足一个变电站的供电可靠性，对于110kV网络闭
环上串接两个及以上的变电站，需引入远方备自投，通过装置的远方通信功能，
实现多个变电站之间的电压、电流、开关位置等信息的交互，实现多个变电站的
互备，即满足了方式调整的灵活性，也保证了各站的供电可靠性。
2.4.1 方式一说明
110kV线路1供电变电站1，110kV线路3供电变电站2，110kV线路2由
变电站1充电至变电站2，即1DL、2DL、4DL开关运行，3DL开关热备用。如
图3所示。
图 3 远方备自投方式一应用示意图
2.4.2 备自投逻辑
（1）110kV线路1永久性故障，变电站1失压，远方备自投动作断开1DL
开关，并向变电站2发送远方合3DL开关命令；变电站2接收到远方合闸命令
后，远方备自投动作，合上3DL开关，恢复变电站1的供电。
（2）110kV线路3永久性故障，变电站2失压， 远方备自投动作断开4DL
开关，合上3DL开关，恢复变电站2的供电。
2.5 方式二说明
110kV线路1供电变电站1，并经110kV线路2供电变电站2，110kV线路
3空载运行，即1DL、2DL、3DL开关运行，4DL开关热备用。如图4所示。
图 4 远方备自投方式二应用示意图
2.6 备自投逻辑
（1）110kV线路1永久性故障，变电站1、变电站2失压，远方备自投动
作断开1DL开关，并向变电站2发送远方合4DL开关命令；变电站2接收到远
方合闸命令后，远方备自投动作，合上4DL开关，恢复变电站1、变电站2的供
电。
（2）110kV线路2永久性故障，变电站2失压， 远方备自投动作断开3DL
开关，合上4DL开关，恢复变电站2的供电。
远方备自投广泛应用于各种电压等级的手拉手式电网接线方式，只需对传统
备自投逻辑进行修改或重新设计，并增加一些开关量输入即可实现，从而提高电
网的灵活性和可靠性。其缺点是备自投、重合闸及保护装置之间的配合需经大量
模拟试验以验证其可靠性和正确性，同时当参与远方备自投的任意一条线路检修
或停电时，备自投均需退出，从而降低了供电可靠性。
3 结论
随着社会经济的发展，城乡电网规模不断扩大，电网结构日趋复杂，居民对
供电可靠性的要求逐渐提高，而地区电网大多采用环网供电，开环运行的方式，
因此，备自投已成为电力系统保证电网稳定性和供电可靠性的重要手段。
电网的发展、新技术的应用加速备自投多元化的发展，以满足电网不同运行
方式下的供电需求。实际应用中，应根据电网规划、方式安排的需要，选择合适
的备自投装置，发挥其最大功效，为地区电网的安全、稳定、可靠、经济运行提
供有力保障。
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