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备用电源自动投入装置设计及应用的注意事项

备用电源自动投入装置设计及应用的注意事项

摘要：备用电源自动投入（以下简称备自投）装置在电网中的使用，

是保证电网安全、稳定、可靠运行的有力技术手段。备自投装置的逻辑

是否完善和接线是否正确，直接影响着备自投装置动作的可靠性。本文

从备自投的基本原则展开来讨论备自投装置的一些注意事项，希望能对

装置的设计和应用起到一定的指引作用。

关键字：备自投；应用；设计

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之一。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。

1.基本备自投方式：

1)变压器备自投

2)分段断路器备自投

3)桥断路器备自投

4)进线断路器备自投

对更复杂的备自投方式，都可以看成是上述典型方式的组合。

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，备自投的逻

辑分为以下4个逻辑进程：

1）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。

2）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。

3）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。

4）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.备自投的设计和应用的事项

1）母线有电压、无电压的判断

母线有电压：指接入的三个相(线)电压至少有一个大于检有电压定

值，三个有电压条件相或可以防止TV一相或两相断线时备自投误动。

母线无电压：指接入的三个相(线)电压均小于检无电压定值，即用

逻辑与门来判断母线无电压，可以避免工作电源TV一相或两相断线时

备自投的误动。

2）当工作母线上的电压低于检无电压定值，并且持续时间大于给

定时间定值时，备自投装置方可起动。

备自投延时是为了躲母线电压短暂下降，故备自投延时应大于最长

的外部故障切除时间。因母线的进线断路器跳开而引起的母线失压，且

进线无重合闸功能时，可不经过延时直接跳开断路器，以加速合备用电

源。如主变差动保护或本体保护动作全跳主变时，可加速低压侧分段备

自投和变压器备自投动作。备自投的时间定值应与相关的保护及重合闸

的时间定值相配合。

3）备用电源的电压应工作于正常范围，或备用设备应处于正常的

准备状态，备自投装置方可动作，否则应予闭锁。

4）必须在断开工作电源的断路器之后，备自投装置方可动作。

工作电源消失后，不管其进线断路器是否已被断开，备自投装置在

起动延时到了以后总是先跳该断路器，确认该断路器在跳位后，方能合

备用电源的断路器。按照上述逻辑动作，可以避免工作电源在别处被断

开，备自投动作后合于故障或备用电源倒送电的情况发生。但故障断路

器不应由备自投装置切除，故备自投动作跳工作电源的时限应长于有关

所有保护和重合闸的最长动作时间。

备用电源自投装置动作，先跳开运行断路器，再合上备用断路器，

一般不会涉及到同期问题，但如果变电站存在其他电源或是小电源接入

系统的接入点，则备用电源自投不仅要考虑先跳开运行断路器，而且要

同时跳开其他电源的联络线，否则，在投入备用电源的同时，有可能出

现非同期并列。在设计时，装置应考虑的联切功能，在跳开运行断路器

的同时，发出联跳联络线的信号，使小电源与电网解列，虽然牺牲了小

电源的供电可靠性，但避免了电力系统受到再一次的冲击，保证了系统

在故障情况下能够及时恢复送电。

5）人工切除工作电源时，备自投装置不应动作。

备自投装置应引入断路器的合后接点，就地或远控跳断路器时，其

合后接点断开，备自投退出。有的厂家在备自投起动条件中加入检进线

断路器合闸位置。检查进线断路器的合闸位置实际上是引入的闭锁条件

（进线断路器不在合闸位置则闭锁备自投