各类备自投装置差异分析及误动案例分析

各类备自投装置差异分析及误动案例分析

备用电源自动投入装置主要是通过对主电源、备用电源电压和电流等电气量的采集和判别，在主电源失电后实现备用电源的自动投入。备自投装置主要是在故障发生后，自动投入备用电源，保证电网和用户的供电可靠性。近几年，微机型备自投装置已经日趋成熟，可以通过各类电气量自动识别运行方式，并根据不同的运行方式实现不同的备投功能。微机型备投装置具备的高可靠性和灵活性，使他在现场得到了越来越广泛的认同和应用。但是各个保护厂家在备自投装置的设计上又有一些细微的差异，相应的与其他保护之间的配合也就出现了一些差异。

现在就针对下图1的运行方式进行分析，以下所有分析仅针对该备投方式：

图1 某线路运行方式

1. 备投逻辑

（1）方式：1DL、2DL合位，3DL备用。

（2）前提：1# 、2#进线均有压，1DL、2DL合位，3DL分位。

（3）动作过程：1#(2#)母线无压、1LH(2LH)无流则延1DL(2DL)。确认1DL(2DL)跳开后合3DL。

各保护厂家备自投装置的开出回路基本一致（跳1DL出口、跳2DL出口、合3DL出口），备自投装置的差异主要体现在备自投装置的开入量。而备自投的开入量包括交流开入量和直流开入量。

2.交流开入量

（1）Ⅰ段母线PT电压Uab1，Ubc1；

（2）Ⅱ段母线PT电压Uab2，Ubc2；

（3）1＃进线电压UL1，线电压或相电压；

（4）2＃进线电压UL2，线电压或相电压；

（5）线路Ⅰ电流IL1；

（6）线路Ⅱ电流IL2。

交流开入量各厂家基本一致，只是备投装置在实现过负荷联切时，采集的电流回路各有差异，有些采用单相电流、有些采用三相电流。以往的所有定值均要求过负荷判别电流取高压侧电流。

交流量开入引起的备投误动案例：

（1）Ⅰ、Ⅱ段母线电压接反导致故障时不能正确判断失压母线。由于两段母线电压编号不同，这种情况一般不会出现。

（2）1#、2#进线电压接反导致故障时备自投拒动。当1#进线及Ⅰ段母线失压后，由于1#进线电压接在了2#进线电压开入位置，备自投误判为2#进线无压，所以拒动。由于1#、2#进线电压一般在编号上没有区别，只是通过双重编号区分，所以很容易接反。在进行模拟试验时如果只是断开母线电压来模拟故障则无法发现错误的接线。

（3）备自投装置有流定值都是根据备投投运时站内负荷情况整定的，但站内负荷经常会发生变化，此时备自投有流定值可能不满足闭锁条件。如果有流定值不满足闭锁条件，同时由于电压回路短路导致电压空开跳闸，备自投装置就会误认为母线失压而误动。

3.直流开入量

（1）闭锁备投开入；

（2）1DL、2DL、3DL跳位；

（3）1DL、2DL、3DL合后。

直流开入量各厂家的区别主要是“1DL、2DL、3DL合后”开入。国电南自、北京四方、许继电气均未设计合后开入，南瑞继保、深圳南瑞则设计了合后开入。在这里就针对两种情况分别进行分析。

无合后位置，备自投装置逻辑如图2所示

该类备自投装置的充电只需要正确的DL跳位开入和交流开入,备自投就可以正常充电。但为了在正常操作拉开开关时防止备投误动，需要在手动分闸时闭锁备自投装置。手跳闭锁回路一般有以下几种：

使用KK把手备用接点和遥控备用接点并联后闭锁备投。

图3 KK把手备用接点和遥控备用接点并联后闭锁备投

通过STJ闭锁备投。

图4 STJ闭锁备投

带电的如果操作箱没有STJ接点，同时也没有备用遥控出口，只能在手分回路中串入重动继电器，利用其常开接点启动重动继电器。

图 5 在手分回路中串入重动继电器

在以上第2、3种闭锁备投方式中，如果备投跳闸接在手跳位置就会在跳开进线开关的同时闭锁备投，最终导致备投不能出口合上备用开关。

4. 有合后位置

该类备自投装置的充电不仅需要正确的DL跳位开入和交流开入，还需要合位开关的合后位置，备自投才能充电（图6）。因为当正常操作拉开开关时，对应开关的合后位置就会返回，所以不需要单独的“手跳闭锁备自投”回路。但需要注意以下两点：

备自投跳闸出口必须接保护跳或永跳（当进线有保护时为了闭锁重合闸必须接永跳）。如果接手跳回路，则当备投跳闸时对应开关的合后位置就会返回，这样备自投装置就会放电。

备自投合闸出口必须接手合回路。如果接保护合闸回路，则备自投动作合闸的整个过程中不会启动HHJ继电器，相应的合后位置不会变化，仍保持分后位置。这样备投装置就不能正常充电。也就是说备自投正确动作一次后就不能正常充电。

直流量开入引起的备投误动案例：

（1）最常见的案例就是跳闸回路接在了手跳，手跳闭锁回路又是通过STJ来实现的。这样当备投跳开失压开关后，手跳继电器启动，STJ闭锁备自投导致备用开关合闸失败。

（2）开关跳位开入异常导致备投误动。当备投跳开失压开关后，由于开关辅助接点异常或其他原因导致跳位开入没有变位。此时备自投误判失压开关没有跳开而拒动导致备用开关合闸失败。

（3）合后开入异常导致备投误动。备自投合闸出口接保护合闸回路，则备自投动作合闸的整个过程中不会启动HHJ继电器，相应的合后位置不会变化，仍保持分后位置。这样备投装置就不能正常充电。也就是说备自投正确动作一次后就不能正常充电。如果没有及时被发现，在下一次故障时备自投就会拒动。

5 .小结

不仅备自投装置存在各厂家之间的差异，其他保护装置各厂家在设计原理上也都各有不同。由于保护厂家各异、保护类型各异、保护原理各异，各个保护之间又有很多需要互相配合，不同保护之间配合也会存在差异和很多安全隐患。这些都需要保护人员在工作中不断学习、不断总结。