备自投基本原理及应用.

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1、备自投装置 的基本原理及应用 备用电源自动投入装置,是 当工作电源因故障跳闸后，自 动迅速地将备用电源投入的一 种自动装置(简称备自投装置)。 它可以提高供电可靠性、简化 继电保护配置、限制短路电流 并提高母线残压。 备自投装置是电力部门为保 证用户连续可靠供电的重要手 段。 1、工作电源: 用于正常运行时给负荷 或母线供电的独立电源。 2、备用电源: 投入后给失电的负荷或 母线恢复供电的独立电源 。 3、备用电源自动投入装置: 用于备用变压器、备用 线路和发电厂、变电所的 厂（站）用备用电源自动 投入的装置，简称备自投 。 进线备自投方式 母线上的两条电源进 线正常时一条工作、一条 备用，当

2、工作线路因故障 跳闸造成母线失去电压时 ，备自投动作将备用线路 自动投入。 母联（分段）备自投 方式 两段母线正常时均 投入，分段断路器断开 ，两段母线互为备用， 当一段母线因电源进线 故障造成母线失去电压 时，备自投动作将分段 断路器自动投入。 变压器备自投方式 两台变压器一台工作、一 台备用，当工作变压器故障 ，母线失去电压时，备自投 动作将备用变压器自动投入 。 备自投常用的方式： 进线备自投方式 母联（分段）备自投方式 变压器备自投方式 变电站一次接线方式较多，但备自投原理比较 简单，不管多复杂的备自投方式，都是下面介绍 的两种备自投方式的组合： 、变压器备自投方式及低压分段开关自投

3、方式 、进线备自投方式及高压分段开关备自投 方式 图A.1 两条电源进线、 两段母线、两台主变 图A.2 一条电源进线、 两段母线、两台主变 “充电”条件： a ) 10KV 母、母均有电压; b) 4DL开关 合位， 5DL 开关分位， 6DL 合位； c) 备投控制字投入； d) 备投压板投入。 “放电”条件： a) 备投保护动作出口； b) 有外部闭锁信号 备自投启动条件 10KVI、II母线无电压，1#主变低压侧无电流， 110kv II母线有电压。 备自投动作过程 1#主变故障主保护动作使其高、低压侧开关跳 闸或高、低压侧开关误跳 10KVI、II母线失压 且1#主变低压侧无电流 备

4、自投启动 延时 后追跳1#主变低压侧4DL开关 检查1#主变低 压侧断路器4DL已断开，且 110kv II母线有电压 经延时先合上2#主变高压侧2DL开关，再经 延时合上2#主变低压侧5DL开关。 图1. 两条电源进线、 两段母线、两台主变 运行条件 10kV母联6DL合上，1#主变两侧断路器(1DL,4DL) 合上，2#变压器两侧断路器(2DL,5DL)断开，1#主变带两 段低压母线运行，2#主变备自投（要注意备用变压器中性 点刀闸的位置）。 “充电”条件： a）母、母均有压； b）5DL、6DL 合位，7DL 分位； c) 备自投控制字投入； d) 备投压板投入。 “放电”条件： a）7

5、DL 合位 b）I1+I2I c) 备投保护动作出口；d) 有外部闭锁信号。 备自投启动条件 10KVII母线无电压，2#主变低压侧无电流， 10kv I母线有电压。 备自投动作过程 2#主变故障主保护动作使其高、低压侧开关跳 闸或高、低压侧开关误跳 10KVII母线失压 且2#主变低压侧无电流 备自投启动 延时后追跳2#主变低压侧6DL开关 检查2# 主变低压侧断路器6DL已断开，且10kv I母线有电 压 经延时合上低压母线分段断路器7DL 。 图2、 一条电源进线、两段母线、两台主变 运行条件 两台主变投入运行各带一段低压母线，低压母线分段断 路器7DL断开，两台主变压器互为备用，低压母

6、线分段断 路器7DL备自投。 图3、 两条电源进线，两段 110kV母线，两台主变 图4、 两条电源进线，两段 110kV母线，两台主变 “充电”条件 a）110KV 母、母均有电压； b）1DL合位，2DL 分位，5DL 合位； c) 备自投控制字投入； d) 备投压板投入。 “放电”条件 a）备投保护动作出口； b）有外部闭锁信号。 备自投启动条件 110kV母线无电压，进线一无电流，进 线二有电压。 备自投动作过程 当电源进线一线路故障使1DL跳闸或误 跳 110kV母线失压且进线一无电流 进线备自投启动 延时后追跳1DL 检 查1DL断路器已断开，且进线二有电压 延时后合上2DL。 图

7、3、 两条电源进线，两段110kV母线，两台主变 运行条件 电源进线一运行，带两段110kV母线，电源进线 二热备用，两台主变运行或一运行一备用。 “充电”条件： a）110KV 母、母均有压； b）1DL、2DL 合位，5DL 分位； c) 备自投控制字投入； d) 备投压板投入。 “放电”条件： a）5DL 合位 b) 备投保护动作出口；c) 有外部闭锁信号。 备自投启动条件 110KVII母无电压，故障线路2DL无电流， 110kVI母有电压（或检备用电源进线有电流 ） 备自投动作过程 电源线路故障使2DL断路器跳闸或误跳 110kVII母失压且故障线路无电流 110kV 侧分段备自投启

8、动 延时后追跳故障侧断路 器2DL 检查2DL断路器已断开且 110kV I母有电压 延时后合上分段断路器 5DL。 图4、 两条电源进线，两段110kV母线， 两台主变运行 运行条件 电源进线一和电源进线二皆运行，分别带两段110kV母 线，110kV分段断路器热备用，两台主变运行或一运行一 备用。 110kV内桥接线方式 此接线方式一般考虑配 置两套备自投装置，一套为 进线/高压分段备自投装置 、另一套为低压分段备自投 装置。 图5、 110kV内桥接线 备自投动作逻辑中设有闭锁条件、启 动条件、检查条件。当启动条件全部满足 ，闭锁条件不满足时，动作出口，检查条 件用于检测动作成功与否。

9、另外为了防止装置误动，在动作判别 中设计有充电条件,只有充满电后才开放 出口逻辑。 1）满足充电条件； 2）工作母线失压（非PT断线造成）； 3）检查有无其他外部条件闭锁备自投； 4）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； 5）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； 6）备自投只动作一次。 1、备用侧的电压应处于正常运行范围，备用设备 应处于正常的准备状态下，备自投装置方可动作。 2、工作电源侧的电压应低于预定数值，并且持续 时间大于预定时间，方可动作。 3、备自投装置只允许备投一次，动作投于永久性 故障的设备上时应加速跳闸，闭锁备自投装置

10、。 4、逻辑回路应有PT断线闭锁功能, 手动跳闸闭锁 及保护闭锁功能。 5、备自投装置动作后先追跳工作电源断路 器，确认工作电源断路器断开后，备自投装 置才能投入备用电源开关。 6、整定时既保证追跳和自投的时间差合理 ，可靠，又保证失压时间短。 7、站内如有两套及以上备自投装置，则各 级备自投装置应相互配合。 8、在两台电源设备（互为暗备用时）同时 运行在重负荷情况下，如存在一台电源设备 故障跳闸有可能造成另一台电源设备过负荷 的情况时，可采取如下措施： 电流自投，通过电流的整定，允许变压器在一定 负荷范围内备用自投。 负荷联切，即通过备自投装置动作后联切一部分 负荷，同时应闭锁这些线路的重合

11、闸。联切负荷时应 根据负荷性质来整定，逐级切除非重要用户。 9、备用电源断路器上需装设相应的继电保护装 置（如：自动投入故障母线或故障设备的保护措 施），并应与上、下相邻的断路器保护相配合， 以保障系统的稳定运行。 10、调度部门应结合每年远切负荷、紧急事故拉 闸序位表、低周方案等稳定措施确定各站备自投 的方式，主要是不允许使用备用电源自动投入装 置将以上措施所切除的负荷恢复。 11、站内如有有源线路(小水电，小火电)及调相机， 则应在追跳运行开关的同时联切有源线路及调相机。 12、站内如有无功补偿电容器则备自投启动后应联 切电容器。如配置有低电压保护，也可以考虑由低电 压保护动作切除电容器，

12、但应考虑时间配合。 13、站内母线上如有接地变压器带消弧线圈，应核 算备自投动作后消弧线圈的脱谐度；如果有可能造成 谐振过电压则应切除接地变压器。110kV及以上中性 点有效接地的系统中，要防止备自投动作后系统失去 有效的中性点接地。 14、新建变电站时应配置低压分段和主变备投， 根据接线形式，结合备自投导则确定是否需要配 置进线和高压分段备投；低压分段和主变备投应 能自适应，并由一套装置完成；备自投装置应具 有合电流闭锁功能。 15、备自投的投入方式应严格遵循湖北省电力公 司企业标准变电站备用电源自动投入装置技术 导则。 1、应该有备用电源或备用设备。 2、当满足动作条件，又无闭锁条件时，备

13、自投只允许动作 一次。 3、不管工作电源的断路器是否跳开，均应由备自投追跳一 次工作电源的断路器后才能投入备用电源或设备。 4、备用电源的母线电压满足要求。电压互感器应该安装在 母线处。如果是双母线，都应该安装。取线路侧电压也可以 。 5、备自投装置应能实现PT断线闭锁功能，合电流闭锁功能 ，手动跳闸闭锁及保护闭锁功能。 6、强调时差的配合，既保证追跳和自投的时间差合理，可 靠，又保证失压时间短。 一）、说明： 1、备自投装置接线已按设计图接入，装置取变电站10KV5#、 6#母线A、B、C相电压；主变低压侧开关（51、52）B相电流 ； 接入开关量有： 51、52手跳接点， 51、52、01

14、、02开 关TWJ位置接点，53开关TWJ位置接点。装置可分合51、52及 合01、02、53开关。 2、备自投装置启动条件：母线电压小于U01值。 3、备自投装置闭锁条件：线路电流大于I01（I02）及各开入 量状态。 4、备自投动作逻辑按低压分段备自投及变压器备自投方案加 用。 二）、安全措施： 1、防止PT二次短路及反送。断开电压空开，在加电压模拟量 处断开端连片或者断开至备自投装置的电压线。注意一次运行 方式倒换时，二次作相应变换的安全措施。 2、防止CT二次开路。检查CT二次回路在线路控制屏已可靠短 接后方可断开。注意一次运行方式倒换时，二次作相应变换的 安全措施。 3、断开跳、合

15、01、51、02、52、53开关的出口压板。作 那一套试验，压那一套相关的压板。注意一次运行方式倒换时 ，二次作相应变换的安全措施。 三）、带开关整组试验： 、低压分段备自投试验 a、 运行方式：1#、2#主变并列运行，53开关停用（ 拉开531、532刀闸） b、模拟1#变主保护动作，造成10KV1#母线失压，备 自投动作追跳51开关后合53。（压上：跳51，合53压 板） d、模拟PT断线时，备自投可靠不动 e、模拟1#主变开关偷跳时，造成10KV1#母线失压， 备自投合上53开关。（压上：合53压板） 、主变备自投试验 a、 运行方式： ：1#主变经53开关送全站负荷， 2#主变停用，断开2#主变联跳53压板。 ：2#主变经 53开关送全站负荷， 1#主变停用，断开1#主变联跳53 压板。 b、模拟1#主变