备用电源自投装置
变电站的备用电源自投装置(备自投)
三、备自投的构造及其作用
3.1、进线备自投 、
图1 进线备自投
方式： 进线合位 进线合位， 进线分位 进线分位， 方式：1#进线合位，2#进线分位，母联合位
三、备自投的构造及其作用
3.2、母联备自投 、
图2 母联备自投
方式： 进线合位 进线合位， 进线合位 进线合位， 方式：1#进线合位，2#进线合位，母联分位
三、备自投的构造及其作用
1、低电压起动部份：当母线因各种原因失去电压 、低电压起动部份： 时 延时断开工作电源的断路器。 延时断开工作电源的断路器。 2、当工作电源的断路器断开，并捡查备用电源电 、当工作电源的断路器断开， 压 正常后， 正常后，将备用电源断路器自投上去保持对用 户供电。 户供电。 3、备投电源的方式： 、备投电源的方式：
四、故障分析
1、母线故障。 、母线故障。 2、线路故障。 、线路故障。
四、故障分析
备自投单母线分段一次结线图
4、1 母线故障
4、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 线路故障
五、备自投充电条件
定义： 定义：备自投只有充电完成后才能动作 备自投充电条件是： 备自投充电条件是： 1、进线1电源正常,1段母线PT电压合格，且开关合位。 进线1电源正常,1段母线PT电压合格，且开关合位。 ,1段母线PT电压合格 母联开关分位。 2、母联开关分位。 进线2电源正常,2段母线PT电压合格，且开关合位。 ,2段母线PT电压合格 3、进线2电源正常,2段母线PT电压合格，且开关合位。 备自投检测到进线1合位信号。 4、备自投检测到进线1合位信号。 备自投检测到进线2合位信号。 5、备自投检测到进线2合位信号。 备自投不闭锁。 6、备自投不闭锁。
八、断路器的操作回路
八、断路器的操作回路
备自投(BZT)和自动转换开关(ATS)的区别
备自投(BZT)和自动转换开关(ATS)的区别BZT装置（备用电源自动投入装置）是电力系统中非常重要的电气装置，在较低电压等级的用户供电系统中，特别是6～35KV系统，常采用BZT装置，以保证自动化生产供电不中断和避免生产装置因失电而引起停车的严重后果。
根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》，BZT装置应满足以下技术要求：（1）应保证在工作电源或设备断开后BZT装置才动作；（2）工作母线和设备上的电压不论因何原因消失时BZT装置均应动作；（3）BZT 装置应保证只动作一次；（4）BZT装置的动作时间以使负荷的停电时间尽可能短为原则；（5）工作母线和备用母线同时失去电压时，BZT装置不应起动；（6）当BZT装置动作时，如备用电源或设备投于故障，应使其保护加速动作；（7）手动断开工作回路时，BZT装置不应动作。
从BZT装置在电力系统的大量实际应用和动作结果中可以看到，各种工作电源发生故障时，BZT装置的正确动作对确保生产装置连续稳定运行起着重要作用。
一旦BZT装置不能正确动作，将会影响生产装置的安全运行。
工厂里几乎每年都会发生数起BZT装置故障而影响生产的事故。
因此除按以上技术要求在设计上合理配置外，解决BZT装置在实际应用中的问题具有重要意义。
1. 与自动重合闸装置的配合自动重合闸装置（ZCH装置）与BZT装置一样，也是电力系统保证可靠供电的重要自动装置。
在电力系统单侧电源线路中，通常在线路电源侧装设ZCH装置，ZCH装置是根据输电线路故障大多为瞬时性故障而设置的（据统计，架空线路的瞬时性故障次数约占总故障次数的80％～90％以上），一旦线路因瞬时性故障被保护断开后，由ZCH装置进行一次重合，往往就能够恢复原工作电源向负荷供电。
可见，BZT装置是在工作电源永久性故障跳闸（或瞬时性故障跳闸无重合）后投入另一路备用电源，ZCH 装置是在线路瞬时性故障跳闸后，再次投入工作电源。
两者的正确配合使用，可大大提高电力系统供电的可靠性。
备用电源自动投入装置
备用电源自动投入装置本章要点1.备用电源自动投入装置的作用。
2.对备用电源自动投入装置的要求。
3.备用电源自动投入装置的原理接线图及动作行为分析。
第一节备用电源自动投入装置的作用电力系统许多重要场合对供电可靠性要求很高，采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法。
所谓备用电源自动投入装置，就是当工作电源因故障被断开后，能自动将备用电源迅速投入工作的装置，简称AAT装置。
图2-1所示为电力系统使用AAT装置的几种典型一次接线图。
图2-1 (a)所示为备用变压器自动投入的典型一次接线图。
图中T1为工作变压器，T0为备用变压器。
正常情况下1QF、2QF闭合，T1投入运行，3QF、4QF 断开，T0不投入运行，工作母线由T1供电；当工作变压器T1发生故障时，T1的继电保护动作，使1QF、2QF断开，然后AAT装置动作将3QF、4QF迅速闭合，使工作母线上的用户由备用变压器T0重新恢复供电。
又如图2-1（f)所示的接线，正常情况下变电所的I段和II段母线分别由线路L-1和L-2供电，分段断路器3QF断开。
当线路L-l发生故障时，线路L-1的继电保护动作将断路器4QF, 2QF断开，然后AAT装置动作将分段断路器3QF迅速闭合，使接在I段母线上的用户由线路L-2重新恢复供电。
比较图2-1中各种使用AAT装置的典型一次接线图可知，其备用电源的备用方式有所不同，其中第一种备用方式是装设正常情况下断开着的备用电源（用备用变压器或备用线），如图2-1 (a)、（b)、（c）、(d)所示，称明备用方式。
其特点是备用可靠性高，广泛用于发电厂厂用电和变电所所用电。
为提高备用电源的利用率，一个备用电源可同时作为两段或几段工作电源的备用。
另外一种备用方式是不装设正常情况下断开着的备用电源，而是在正常情况下工作的分段母线间，靠分段断路器取得相互备用，如图2-1（e）、（f）所示，称暗备用方式。
在暗备用方式中，每个工作电源的容量应根据两个分段母线的总负荷来考虑，否则在AAT动作后，要减去相应负荷。
备自投装置原理
备自投装置原理备自投装置是一种常用于火灾灭火系统中的自动控制装置，它能够监测并控制火灾相关设备的运行。
本文将介绍备自投装置的原理和工作机制。
一、备自投装置的概念备自投装置是指备用电源和自动投入装置的简称。
它由备用电源和自动投入装置两个部分组成，主要用于火灾灭火系统的自动启停和相应设备的操作。
二、备自投装置的工作原理备自投装置通过监测火灾探测系统中的信号，实现对火灾相关设备的控制和操作。
下面是一般的备自投装置工作原理的简述：1. 常规状态下，备自投装置接收来自火灾探测系统的信号，并将信号发送给控制器。
2. 当控制器接收到火灾探测系统的信号后，会根据设定的逻辑条件来判断是否触发灭火设备的操作。
3. 如果满足触发条件，控制器会发送指令给备用电源和自动投入装置。
4. 备用电源会立即切换为应急状态，为火灾灭火系统提供电力供应。
5. 自动投入装置会激活灭火设备，比如启动喷淋系统、自动关闭隔离门等。
6. 当火灾得到控制或者消除后，系统会自动恢复到常规状态，备用电源和自动投入装置也会恢复到正常工作状态。
三、备自投装置的重要性备自投装置在火灾灭火系统中扮演着重要的角色，它能够实现火灾探测和灭火设备的自动控制，提高灭火系统的响应速度和灵活性。
以下是备自投装置的主要优点：1. 实时性：备自投装置能够实时监测火灾探测系统的信号，并根据信号快速做出响应，避免火灾的进一步蔓延。
2. 自动化：备自投装置能够根据设定的逻辑条件自动启停灭火设备，无需人工干预，提高灭火系统的自动化水平。
3. 可靠性：备自投装置采用备用电源和自动投入装置的双重保障机制，确保在火灾发生时系统能够正常运行。
4. 灵活性：备自投装置可以根据不同的火灾情况自动调整灭火设备的操作，实现灭火控制的精准性。
5. 省时省力：备自投装置减少了人工介入的需求，减轻了人力负担，提高了灭火效率。
四、备自投装置的应用领域备自投装置广泛应用于各类建筑、工厂、仓库等场所的火灾灭火系统中。
自动装置—铁路电力供电系统备自投(铁路牵引供电系统继电保护)
4QS
TV6 TV5 T1
α相并补 β相并补
2QS TV4
运行方式二：1号进线带T2
2QF
主变运行。
T2
3QF
5QF
7QF
8QF
4QF
6QF
α相母线
图6.9 牵引变电所主接线示意图
β相母线
运行方式三：
1号进线 TV1
进线主变运行方式分析
2号进线 TV2
TV3
1QS
5QS
1QF
3QS
4QS
TV6 TV5 T1
β相母线
图6.9 牵引变电所主接线示意图
运行方式二下的进线自投
TV1 TV3
1号进线
1QS 5QS
1QF 3QS
TV6 TV5 T1
α相并补 β相并补
2号进线 TV2
2QS TV4
2QF 4QS
T2
3QF
5QF
7QF
8QF
4QF
6QF
α相母线
β相母线
图6.9 牵引变电所主接线示意图
运行方式二 分2QF、4QF、6QF
100%备用方式
2QF 4QS
T2
100%备用方式
3QF
5QF
7QF
8QF
4QF
6QF
α相母线
β相母线
图6.9 牵引变电所主接线示意图
运行方式二下的进线自投
运行方式二下的进线自投
TV1 TV3
1号进线
1QS 5QS
1QF 3QS
TV6 TV5 T1
α相并补 β相并补
2号进线 TV2
2QS TV4
α相并补 β相并补
2QS TV4
备用电源自动投入装置实验指导书
备用电源自动投入装置实验指导书
备用电源自动投入实验
一、实验目的
1) 了解备用电源自动投入装置的工作原理。
2) 测试备用电源自动投入装置的动作性能。
二、实验原理及实验说明
三、备自投装置基本原理
备用电源自动投入装置（AAT，简称：备自投装置）是当电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后，能迅速将备用电源、备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作，使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。
备用电源自动投入是保证电力系统连续可靠供电的重要措施。
备自投装置的动作条件如下：
1) 工作电源确实断开（无电流、无电压），备用电源有电（有电压），母线无电压；
2) 备自投必须充满电，充电时间可设置为10~15s。
备自投充电条件为：
1) 工作电源和备用电源均有电压
2) 工作侧断路器在合位，备用侧断路器在分位
四、实验说明
本实验中，如果检测到1#10KV电源进线有电压，2#10KV电源进线无电压，QF013母联联络开关自动投入工作。
如果检测到2#10KV电源进线有电压，
1#10KV电源进线无电压，QF013母联联络开关自动投入工作。
五、实验内容
六、实验接线
实验接线与正常操作时同，只是在启用母联联络母线投入时，要一个触发开关信号。
我们把这个信号作为I3.4作为输入。
程序如下图所示。
图7-1 立即触发程序梯形图
图7-2 定时触发程序梯形图
七、实验步骤
1) 可以立即触发。
2) 对备自投装置进行定值整定：备自投动作时间一般按躲开重合闸时间整定，可整定时间。
自动装置备用电源自动投入
1.4 微机型备用电源自动投入装置
二、微机备自投装置的软件原理：
微机备自投的应用方式，根据系统一次接线方案不同 ， 可有进线备自投、桥开关备自投、低压母线分段备自投等功 能模式，每种功能模式又有几种运行方式
二、微机备自投装置的软件原理：
进线单母线不分段备自投模式:
L1
K1
2TV
（1）1KV、2KV的动作电压值
1QF
3QF
整定要考虑两方面：
1）躲过工作母线上电抗器后K1或
T0
者变压器后K2发生短路故障时的残
T1
余电压，即
KV1、KV2动作电压UOP
2QF
4QF
5QF
Uop= Ucy
Ⅰ
Ⅱ
KrelnTV
Ucy ——I母线残余电压
Krel ——可靠系数，取1.1~1.2
1.4 微机型备用电源自动投入装置
一、微机备自投装置：
微机备自投体积小重量轻、可靠性高，而且使用智能化，即 能够根据设定的运行方式自动识别现行运行方案、选择自投方 式。自动投入过程中还带有过流保护和加速功能以及自投后过 负荷联切等功能。
1.4 微机型备用电源自动投入装置
一、微机备自投装置硬件结构：
4QF合闸
、4QF合闸线圈； 3KM-----备用电源
备用电源电压监视 电压监视中间继电器
1.3 备用电源自动投入装置的典型接线
+WC
T1保护
-WC 工作原理：
1SA 1QF 2KT
2QF1 2YT
1 3 3KM 1KT 1KV 2KV 1KT
2QF2
（1）正常情况：1QF、2QF合闸 状态，3QF、4QF断开状态， 1SA 接通,AAT投入,工作母线I段和备用 电源母线有电压,1KV 2KV常闭触 点断开，KV常开触点闭合；
(完整版)备用电源自投装置原理
备用电源自投装置原理一、备自投(BZT)的基本原则1)除发电厂备用电源快速切换外，应保证在工作电源或设备断开后，才投入备用电源或设备。
2)工作电源或设备上的电压，不论何种原因消失，除有闭锁信号外，自动投入装置均应动作。
3)由人工或远方遥控切除工作电源时，BZT如不需动作，应该手跳闭锁。
4）因BZT的备用对象故障，保护动作时应闭锁BZT。
5) 当工作电源失去后， BZT应保证只动作一次，因此要设BZT一次动作闭锁或增加充电条件。
6) BZT的动作延时应躲过引出线故障造成的母线电压下降，故跳闸延时应大于最长的外部故障切除时间。
同时，BZT的动作延时应考虑使负荷停电的时间尽可能短。
7) 应考虑全站的电源分布情况，为防止BZT动作造成非同期合闸等故障，应在BZT装置动作时切除相关小电源。
8）当自动投入装置动作时，如备用电源投于故障，应有保护加速跳闸。
9) 应校核备用电源自动投入时过负荷及电动机自起动的情况，如过负荷超过允许限度或不能保证自起动时，应有BZT动作时自动减负荷的措施。
10) BZT动作前可检查备用电源是否有压。
二、备自投方案的分类根据运行方式的不同，可以分为两种形式的自投：1）分段（桥）开关自投：若正常运行时，每路进线各带一段母线运行，以分段开关分开，互为备用，称为分段自投。
2）进线（主变）自投：若正常运行时，一路进线带母线上所有负荷运行，另一回进线作为备用电源，称为进线自投。
运行方式的识别：引入电源开关和母联开关的开关位置接点，判断当前系统运行方式，还可以引入相应开关的电流来校验开关位置的正确性。
运行方式的转换有主备方式，当主供电源失电，备用电源自动投入，当主供电源恢复后，仍由主供电源供电；无主备方式，双侧电源互为备用，当前电源失电时，自动切换为另一电源供电；根据自动化程度和用户要求不同，选择的供电恢复方式也不同。
在一些对自动化要求比较高的电网或供电可靠性要求较高的负荷中心，用户可选择双电源多次自动切换的方式；其他用户可以选择只允许备自投动作一次，在排除故障后，由人工干预再次投入备自投。
备用电源自动投入装置解析
17
要求：工作电源失压AAT均应动作
18
对备用电源自动投入装置的基本要求
要求： AAT的动作时间应使负荷的停电时间尽可 能短为宜。工作电源失去电压时起到备用电源投入 时止，对于用户来说希望停电时间尽可能短。但停 电时间过短，电动机的残压可能很高，投入备用电 源时，如果备用电源电压和电动机残压之间的相角 差又较大，将会产生很大的冲击电流而造成电动机 的损坏。高压大容量电动机因其残压衰减慢，幅值 又大，因此其工作母线中断电源的时间应在1s以上。
9
装设备用电源自动投入装置的原则
装有备用电源厂用电源和所用电； 由双电源供电且其中一个电源经常断开以作
备用的变电所； 有备用变压器或者有互为备用的母线段的降
压变电所； 有备用机组的某些重要辅机。
10
对备用电源自动投入装置的基本要求
要求：应保证在工作电源断开后AAT才动作。 原因：如果把备用电源再投入到故障元件上，
措施：AAT装置的动作时间以1s至1.5s为宜，低 压场合可减至0.5s。
19
对备用电源自动投入装置的基本要求
要求：当工作母线和备用母线同时失去电压 时，AAT装置不应起动。正常工作情况下， 如果备用母线无电压，AAT装置应退出工作， 避免不必要的动作。如果因系统故障造成工 作母线和备用母线同时失去电压，装置也不 应动作。
措施：AAT装设备用母线电压鉴定的继电器。
20
对备用电源自动投入装置的基本要求
要求：当测量工作电源电压的TV二次侧FU 熔断时,AAT不应动作。
防止其误动的措施：低压起动部分采用两个 低压继电器，其线圈V形连接，触点
备用电源自动投入装置调试
4.参数整定
（1）低电压继电器KV1、KV2动作电压整定。首先考虑在工作变压器高、低母线的出线电抗器或变压器后面短路(见图8-2中k1点、k2点)时，低电压继电器KV1、KV2不应动作。
（2）变压器T1故障。T1的保护动作→KM1触点闭合→使YT1、YT2通电→1QF、2QF跳闸→2QF的动合辅助触点2-2打开→KL线圈失电，其动合触点延时打开。在KL触点打开之前(正电源→2QF辅助触点3-3→KL触点→KM2线圈→负电源)→KM2动作→3QF、4QF合闸→KL的动合触点延时打开，保证了AFS装置只动作一次。
I段母线故障或由I段供电的出线故障而出线断路器未断开时，动作过程同上。
（3）电力系统内故障使I段母线失去电压。当电力系统内故障，高压工作母线电压消失，使I段母线失去电压时，变压器T1的保护装置不动作，断路器1QF、2QF未断开，这时ATS装置由低电压继电器起动。I段母线失压→KV1、KV2动作→其触点闭合→KM3励磁→KT动作(正电源→KM3触点→KT线圈→KV1、KV2触点→电压互感器的辅助触点→负电源)→KM1，KM1→YT1、YT2通电→1QF、2QF跳闸，而后的动作过程如（2）中所述，最后备用变压器T0自动投人。
其次在工作母线出线上发生故障时(见图8-2中k3或k4点)，母线残压很低，接近于零，低电压继电器KV1、KV2必然动作。
一般选择KV1、KV2的动作电压等于额定电压的25％。
（2）过电压继电器KV3的动作电压整定。过电压继电器的动作电压，应按备用电源母线最低运行电压和保证电动机自起动两个条件整定。
一般情况，过电压继电器动作电压按额定电压的75％整定。
110kV备用电源自投装置讲解
原理类似，现就JBK-3052装置备自投功能简单介绍
JBK-3052备自投保护测控装置
• 保护功能： 1、两种方式的进线自投功能 2、两种方式的分段（桥）开关自投功能 3、合闸后加速保护 4、故障录波
模拟量输入
• 母线电压Ua、Ub、Uc（用于有压、无压判别） • 进线线路电压Ux1、Ux2（用于自投准备及动作的 辅助判据、可经控制字选择） • 进线开关电流I1、 I2（防止TV三相断线后造成开关 误投，也是为了更好的确认进线开关已跳开）
110kV备用因故消失后，能 自动地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电 源上去，从而使用户连续供电的一种装置（以下简称 备自投） 110kV常见的备自投装置：JBK系列
JBK-3051-适用于低压母线分段开关自投装置 JBK-3052-适用于进线开关和内桥（或分段）开关自投装 置
以上是最常用的一种110kV备用电源自投 装置型号的简单讲解，其余方式与方式1类似， 可参考分析。备自投原理基本如此，其余的 不同型号、不同厂家的装置也可按此原理进 行分析。我的讲解就到这里，谢谢大家！
现在以进线备投方式1进行讲解
放电条件： 1、当2#线路电压检查控制字 投入时，2#线路无压（Ux2） 2、2DL合上 3、手跳1DL或3DL 4、其他外部闭锁信号（比如 变电器后备保护动作跳闸后闭 锁备自投等） 5、开关位置（TWJ）异常 6、整定控制字不允许2#进线 开关自投
动作过程：
当充电完成后， I母、II母 均无压，Ux2有压 ， I1无流， 延时跳开1DL、确认1DL跳开 后，合2DL
开关量输入
装置引入1DL、2DL、3DL开关跳闸位置接点（TWJ） 用于系统运行方式判别，自投准备及自投动作 装置引入1DL、2DL、3DL开关合后位置信号用于作 为各种运行情况下的自投的闭锁
备用电源自投装置
第三种运行方式：该运行方式与第二种相 似，只是正常时由进线2工作，进线1备用。
实际问题的阐述和解决
设备的生产厂家是本着尽量满足全部用户 理念来设计和生产产品，可以说照顾到了 大部分用户的普遍要求，但同时又带来了 它的局限性，如果直接拿来使用，则有可 能出现产品不能兼顾电网实际运行中的某 些特殊要求的情况。
如果备自投动作之前，运行开关已由其他 保护（线路光差保护、主变差动保护等） 先行跳开，则备自投装置判断运行开关在 跳位，会自行忽略跳闸逻辑，或是认为开 关偷跳，而去直接合备用电源开关，导致 联跳电厂联络线开关的功能同时被忽略。
所以，真正能够解决此问题的方法是要求 厂家修改程序，做到备自投满足启动条件 后，不论原运行开关是否在合位，都发出 跳闸指令，去跳原运行开关，同时联跳电 厂联络线。
备自投应用场合
用在110kV内桥接线侧 用在主变35kV侧、10kV侧。 用在站用0.4kV侧。 用户侧
我局配电网置基本情况
我局110kV及以下电网为主要采用辐射形电 网，为保证电网可靠运行，使电网在N-1的 故障情况下能够不间断供电，电网接线一 般采用一主一备双电源的接线形式。
备自投典型接线方式
备自投的方式有两种
线路备自投； 分段（桥）备自投
自适应式BZT
新型的自投装置还研发了可以与电网接线 自适应的动作方案，通过对开关辅助接点 开入量的判断，得出目前变电站的实际运 行方式，从而智能的切换到与之相适应的 备自投方式，不必由现场人员手动操作。
BZT遵循的基本原则
（1）工作电压消失时，自动投入装置均应启动； （2）备 用电源应在工作电源确实断开后才能投入； （3）备用电 源断路器的合闸脉冲应是短脉冲，且只允许自投装置动作 一次； （4）备用电源线路确有电压时才能投入； （5） 备用电源自投装置自投时限尽可能短，以保证负载中电动 机自启动的要求； （6）应防止电压互感器熔丝熔断时误 动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
备用电源自投装置探讨
[摘要] 随着发电厂、变电所电气综合自动化程度的提高、社会经济的发展,电网规模的不断扩大,电网结构日趋复杂。
影响供电可靠性的因素很多,如地理位置、气候环境,站内设备的可靠性,变电站的运行管理,合理的电网结构与完善的电网调度系统,以及完善的备用电源自投切方案等。
其中备用电源自投装置简称ats(以下简称备自投)是提高供电可靠性的一种有效手段,特别是近期随着科技进步的不断提高及自动化元件的大力推广,新型的备用电源投入装置在现实生活中显得更为重要。
本文结合美姑河柳洪水电站的厂用电备自投装置来具体探讨备自投在水电站、变电所的重要性。
[关键词] 水电厂变电所备自投装置备自投切换同期冲击电流逻辑判断柳洪水电站
本文分析了备自投在实际应用中存在的问题以及解决办法,就美姑河柳洪水电站采用的一种新型的智能备自投装置,即nep 9808d 厂用电备自投(发电厂专用)并介绍其工作原理与基本功能。
1、备自投的几个特殊问题
对于备自投装置在实际应用中常见的几个问题,如对电压互感器断线的处理,联切电容器,合闸前或合闸后联切负荷,加速备自投,以及接点启动备自投等,本文不再细述,只对以下几个特殊问题进行讨论。
1.1复杂接线与复杂方式
柳洪水电站厂用电的典型接线是3条进线:其中2条进线引自两
台发电机组的出口电压经变压器到厂用电;还有一条进线引自外来电源经变压器到厂用电。
根据发电厂变电站接线不一致。
高压进线可能有3条或更多;高压侧双母接线;高压侧扩大内桥接线;低压侧分段开关兼做旁路开关等。
复杂的接线带来了多种复杂的备自投方式,这就要求各自投装置能自动识别系统运行方式,自动选择相应的备自投方案。
柳洪水电站厂用电接线图
功能说明:
1)正常运行时,21t带ⅰ段,22t带ⅱ段,23t进线断路器断开。
ap2,ap11在合位,ap6,ap7,ap8在分位。
当21t由于变压器故障或其他原因失电时,先判定22t是否带电:若22t带电,则22t自动投入,带ⅰ段和ⅱ段运行;若22t不带电,则23t自动投入,带ⅰ段和ⅱ段运行。
2)工作方式:
a)22t备用21t:ⅰ母失压、ⅱ母有压,则经延时跳ap2,确认ap2跳开后,合ap6,ap8.
b) 23t备用21t:ⅰ母失压、ⅱ母有压,则经延时跳ap2、ap11,确认ap2、ap11跳开后,合ap6、ap7、ap8.
c)22t带ⅰ、ⅱ段运行时21t恢复供电:21t电压恢复,经延时跳ap6、ap8,确认ap6、ap8跳开后,合ap2.
d) 23t带ⅰ、ⅱ段运行时21t恢复供电且22t失电:21t电压恢复,经延时跳ap6,确认ap6跳开后,合ap2.
e) 23t带ⅰ、ⅱ段运行时21t恢复供电且22t恢复供电:21t电压恢复,22t电压恢复,经延时跳ap6,ap7,ap8,确认ap6,ap7,ap8跳开后,合ap2,ap11.
f)高压开关偷跳切换:1dl在跳位且1ta无流,跳1zkk,同时合
2zkk.
g) 低压开关偷跳切换:1zkk在跳位且1ta无流,跳1zkk,同时合2zkk.
h) 高压侧联跳低压侧:1dl从合位到跳位且ap2在合位,则跳
ap2.
1.2同期问题
有的备用对象(母线)和其他电源具有联络线。
若联络线连接的是小电源,则当工作电源失去后,母线电压将有一个下降的过程;若连接的是大电源,则母线电压不一定会下降。
对于这两种情况,一般的备自投方案是在隔离故障电源的同时联切联络线,然后再合闸(方案1),其缺点是可能导致损失一部分负荷,且不利于系统稳定。
对于前一种情况,还有一种方案是采用高段电压定值启动各自投跳闸,低段电压定值(检无压)启动备自投合闸(方案2),其缺点是由于无法可靠估计电压的下降速度,所以可能导致较长时间的停电。
因此,要求备自投装置具备自动准同期合闸功能(方案3),以最短的时间来恢复供电,且有利于系统稳定。
1.3发电厂变电站工矿企业的备自投问题
发电厂变电站工矿企业低压侧往往有大量运行着的设备异步或
同步电动机负荷,当工作电源断开后,工作母线具有电动机的反馈电压(残压),且逐步衰减并移相,如果在备用电源与母线残压矢量差较大时合闸,电动机将流过很大的冲击电流,这很可能烧毁电动机。
柳洪电站就是一个很好的例子,因前期厂用电负荷是有外来电源提供,当外来电源突然断电后运行着的深漏检修泵电机因冲击电流过大,导致电动机烧坏。
因此,最好能在工作电源断开后,在备用电源电压与母线电压相角还未摆开时实现快速合闸,这一要求往往很难实现,解决此问题的方法是采用1.2节中所述的方案2或方案3,并结合低频或差压启动备自投。
2、备自投的逻辑分析
备自投逻辑尽管很复杂,但仍有规律可循。
一般说来,各自投的行为逻辑分为以下4个逻辑进程:
a.备自投充电。
当工作电源运行在正常供电状态、备用电源工作在热备用状态(明备用),或两者均在正常供电状态(暗备用)时,备自投装置根据所采集的电压、电流及开关位置信号来判断一次设备是否处于这一状态,经过10s～15s延时后,完成充电过程。
b.备自投放电。
当备自投退出运行,工作断路器由人为操作跳开,备用断路器不在备用状态,断路器拒跳、拒合,备用对象故障等不允许备自投动作的情况下,将备自投放电,使其行为终止。
c.备自投充电后,满足其启动条件,经或不经延时执行其跳闸逻辑(可能断路器已跳开),跳闸对象可能有多个。
d.备自投执行完跳闸逻辑后,满足其合闸条件,经或不经延时执
行其合闸逻辑,合闸对象也可能有多个。
3、智能型备自投实现方案
结合以上分析,一种新型的备自投实现方案有南自公司研制成功。
这一新方案的核心是一台智能备自投装置,可与各种ecs、dcs 系统组成完整的厂用电综合控制系统。
该产品采用模块化设计,统一的硬件与软件平台,将保护、测量、控制、通信集成在一个机箱内,可在恶劣的工业环境下长期安全可靠地运行。
根据功能可直接安装在开关柜上,也可集中组屏,具有丰富的本地信号及多种通讯远传功能。
该装置能够提供足够的模拟量输入、开关量输入与独立开出。
该装置在软件设计上引入了“逻辑库”的设计思想,设计了多种逻辑模块与时间继电器模块,可在组态时任意调用,逻辑模块包括三/单相检有压模块、检无压模块,过流、欠流模块,低频模块,差压模块,检同期模块,开关量逻辑模块,过负荷联切模块,电压互感器断线检查模块等。
工程应用人员可利用所提供的模块按第2节所述4个逻辑进程逐项进行组态。
该装置的最大特点是可灵活组态,既可通过装置面板液晶上友好的人机界面进行整定,又可通过外接pc机上提供的图形化组态软件进行下载组态。
交流输入是接电压还是接电流或者都不接,开关量输入是接常开接点还是接常闭接点或者都不接,均可任意选择。
该装置在备自投逻辑的组态上给工程应用人员或用户提供了极大的灵活性。
该装置可同时投入多种备自投方式,并自动识别系统运行方式,
选择执行相应的各自投逻辑。
装置的定值条目是由装置根据组态的情况来自动配置的。
例如,若备自投逻辑中采用了过压、欠压模块和欠流模块,则装置将自动配置有压、无压定值和无流定值;若备自投逻辑中采用了检同期模块,则装置将自动配置允许合闸角、开关合闸总时间、低压闭锁值、压差闭锁值、频差闭锁值和频差加速度闭锁值等定值。
为方便读者理解,本文列举一些其他常用定值如下:①备自投充电时间;②备自投放电延时;③各种方式各自投跳闸逻
辑时限;④各种方式备自投合闸逻辑第1(第2、第3)时限;⑤过负荷联切开放时间;⑥过负荷联切电流定值;⑦过负荷联切第n轮时间定值;⑧各种方式备自投投入控制字;⑨条件投入控制字(某些逻辑模块是否投入需要根据运行方式的变化而变化)。
⑩非电量保护可选择发信或跳闸※ p、q、cosφ、f及电度量计算等;用户可通过装置人机界面或变电站、发电厂监控系统修改装置的定值。
4、结语
备自投装置一直是变电站、发电厂自动化系统中种类最繁多的装置。
新型智能备自投装置充分利用了计算机的强大功能来实现备自投的智能化,并充分考虑发电厂变电站自动化的要求,为复杂方式
下保证供电的可靠性与系统稳定性提供了完善的解决方案。
作者简介:
杜昌成,1998年7月参加工作,期间参与了湖南江垭水电站、陕西石泉水电站扩机工程、山西万家寨引黄工程、甘肃龙首二级水电站、
湖南株洲航电枢纽工程、四川柳洪水电站的建设与管理工程。
2002年底被评为助理工程师。