01备自投

第9单元备用电源自动投入装置AAT
§9—1 AAT的作用及基本要求
一、AAT的作用
备用电源自动投入装置是当工作电源或工作设备因故障断开后，能自动将备用电源或备用设备投入工作，使用户不致停电的一种自动装置，简称为AAT。

在实际应用中，AAT装置形式多样，但根据备用方式（即备用电源或备用设备的存在方式）划分，可分为明备用和暗备用两种。

明备用指正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备，如图9—1（a）所示;正常运行时，图9—1（a）中QF3、QF4、QF5在断开状态，备用变压器T0作为工作变压器T1和T2的备用。

暗备用是指正常情况下没有断开的备用电源或备用设备，而是分段母线间利用分段断路器取得相互备用，如图9—1（b）所示；正常运行时分断路器QF3处断开状态，工作母线Ⅰ、Ⅱ段分别通过各自的供电设备或线路供电，当任一母线由于供电设备或线路故障停电时，QF3自动合闸，从而实现供电设备和线路的互为备用。

图9—1 应用AAT装置的典型一次接线图
（a）明备用；（b）暗备用
分析图9—1接线的工作情况后可知，采用AAT装置有如下优点：
（1）提高供电可靠性，节省建设投资。

（2）简化继电保护。

采用AAT装置后，环形供电网络可以开环运行，并列变压器可以解列运行[如图9—1（b）所示]，在保证供电可靠性的前提下，继电保护变得简单而可靠。

（3）限制短路电流，提高母线残余电压。

在受端变电所，如果采用变压器解列运行或环网开环运行，可使出线短路电流受到一定限制，供电母线[图9—1（b）中高压母线]上残余电压相应提高。

由于AAT简单，可靠，且投资小，是一种提高供电可靠性的经济且有效的技术措施，因此在电力系统中获得广泛应用。

按照DL400—91《继电保护和安全自动装置技术规程》要求，在下列情况下，应装设AAT装置。

（1）装有备用电源的发电厂厂用电源和变电所所用电源；
（2）由双电源供电，其中一个电源经常断开作为备用的变电所；
（3）降压变电所内有备用变压器或互为备用的母线段；
（4）有备用机组的某些重要辅机。

二、对AAT的基本要求
AAT用在不同场合，其接线可能有所不同，但均应满足对AAT的基本要求。

应当指出，AAT动作使断路器合闸，投入备用电源或备用设备，该断路器上应装设相应的继电保护装置，以保证安全运行。

对AAT的基本要求归纳如下：
（1）应保证在工作电源或工作设备断开后，AAT才能动作。

如图9—1（b）中只有当QF2断开后，AAT才能动作，使QF3合闸。

这一要求的目的是防止将备用电源或备用设备投入到
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故障元件上，造成AAT动作失败，甚至扩大事故，加重设备损坏程度。

满足这一要求的主要措施是：AAT的合闸部分应由供电元件受电侧断路器〔图9—1（b）中的QF2〕的辅助动断触点起动。

（2）工作母线电压无论任何原因消失，AAT均应动作。

图9—1（a）中，工作母线Ⅰ（或Ⅱ）段失压的原因有：工作变压器T1（或T2）故障；母线Ⅰ（或Ⅱ）段故障；母线Ⅰ（或Ⅱ）段出线故障没被该出线断路器断开；断路器QF1、QF2（或QF6、QF7）误跳闸；电力系统内部故障，使工作电源失压等。

所有这些情况，AAT都应动作。

但是若电力系统内部故障，使工作电源和备用电源同时消失时，AAT不动作，以免系统故障消失恢复供电时，所有工作母线段上的负荷均由备用电源或设备供电，引起备用电源或设备过负荷，降低工作可靠性。

满足这一要求的措施是：AAT应设置独立的低电压起动部分，并设备用电源电压监视继电器。

（3）AAT只能动作一次。

当工作母线或出线上发生未被出线断路器断开的永久性故障时，AAT动作一次，断开工作电源（或设备）投入备用电源（或设备）；因为故障仍然存在，备用电源（或设备）上的继电保护动作断开备用电源（或设备）后，就不允许AAT再次动作，以免备用电源多次投入故障元件上，对系统造成再次冲击而扩大事故。

满足这一要求的措施是：控制AAT发出合闸脉冲的时间，以保证备用电源断路器只能合闸一次。

（4）AAT的动作时间应使负荷停电时间尽可能短。

从工作母线失去电压到备用电源投入为止，中间工作母线上的用户有一段停电时间，停电时间短，有利用户电动机的自起动；但停电时间太短，电动机残压可能较高，备用电源投入时将产生冲击电流造成电动机的损坏。

运行经验表明，AAT的动作时间以1～1.5s为宜，低压场合可减小到0.5s。

此外，应校验AAT动作时备用电源过负荷情况，如备用电源过负荷超过限度或不能保证电动机自起动时，应在AAT动作时自动减负荷；如果备用电源投到故障上，应使其保护加速动作；低压起动部分中电压互感器二次侧的熔断器熔断时，AAT不应动作。

§9-2 AAT的典型接线
从满足基本要求出发，AAT一般由以下两部分组成。

（1）低电压起动部分。

当工作电源失压时，断开工作电源断路器。

（2）自动合闸部分。

当工作电源断开后，将备用电源断路器合闸。

下面以母线分段断路器的介绍AAT接线为例介绍工作原理。

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图9-2为母线分段断路器自动投入的原理接线图（图中仅画出T2故障后自动投入母线分段断路器的接线）。

图中元件介绍如下：
KVO—Ⅰ段工作母线电压监视继电器；
KVU1、KVU2—Ⅱ段工作母线低电压继电器；
KL—保证一次合闸的闭锁继电器；
YT4—QF4的跳闸线圈；
KMC5—QF5的合闸接触器。

正常运行时，A电源通过T1给工作母线Ⅰ段供电，B电源通过T2给工作母线Ⅱ段供电，母线分段断路器QF5断开。

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T2故障QF4跳闸时，KL失磁，其动合触点延时断开，同时Ⅱ母线失电，Ⅰ母线有电压，＋→KVO动合触点→ KVU1、KVU2动断触点→QF4-3 → KL延时触点→ QF5-1 → KMC5 →－，KMC5励磁使QF5合闸，恢复Ⅱ母线供电。

QF5合闸后，KL触点打开，保证QF5只合闸一次。

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