备用电源自动投入装置的改革范文

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《电源技术应用杂志》2014年第三期

1.传统电网设备存在的问题

但传统备自投仍然存在一定的问题，主要有5个方面：

1.1厂家装置逻辑、功能等各异，难以开展全面的逻辑校验工作，正确动作率低。备自投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。由于一次接线形式种类较多，用户的要求千差万别，不同厂家在设计上又存在较大差异，各个保护之间又有很多需要互相配合，因此存在较多安全隐患。为更好地开展备自投装置的逻辑校验工作，我认为应该通过程序功能逻辑标准化；报文格式标准化；定值格式标准化；程序版本标准化等，改进传统的备自投，大大提高管理效率。

1.2主供电源跳闸后,如小电源支撑会放电拒动。随着电网小水电的快速建设，经110kV-220kV变电站中低压母线上网的小水电日益增多，如果在这样的小水电上网系统变电站中，采用传统的备自投方式时，当主供线路故障后两侧断路器跳闸，由于小电源发电机的强励磁装置动作，有可能经变压器将Ⅰ、Ⅱ母电压迅速抬高到“检母无压”定值之上，使得备自投起动后又迅速返回，错过备投至备用电源的机会，迫使小电源带全站负荷运行，小系统内的机组必然会逐步出现低频、低压而解列，最终导致变电站全站失压以及用户大面积停电。为此应将小电源支撑情况加入放电逻辑中，以提高动作成功率。更改后的线路备自投启动的逻辑为：当备自投装置满足条件①②超过延时T，且满足条件③的启动条件时，装置启动：①母联运行情况下，两段母线均满足三相电压小于无压定值;母联检修情况下，任一运行母线满足三相电压小于无压定值；②所有主供单元均满足无流条件；③“上级切负荷闭锁备自投”条件。即在无线路合位异常告警的情况下，当运行线路跳闸后母线电压悬浮于无压定值之上时，装置不应放电，并记忆当前主供线路。

1.3旁路间隔代替主供线路供电时无法实现备自投功能。在以双母带旁路母线的主接线方式运行的变电站中，当工作电源的断路器需要检修而退出运行时，需要由旁路断路器代替退出运行的断路器，以保持系统的供电方式不变。由于旁路间隔并未参与传统备自投逻辑，此时备自投的功能将退出，因此在供电线路发生故障跳闸后，无法由备用电源供电。为改善这种情况，应将旁路间隔参与到备自投逻辑中：增加“主（备）供单元旁代”压板，当旁代压板投入时，主供单元的电流切换为旁代单元电流。从旁代操作开始至旁代操作结束的全过程中，备自投装置不放电，满足条件时可靠动作。若故障主供线路由旁路代路，则跳开旁路开关和被旁代的开关；若主供线路故障，备用线路由旁路代路，则跳开故障线路，合上旁路开关。

1.4无稳控等上级装置切除负荷的配合逻辑，安排稳控可切负荷的站点备自投投入率低。我国电力系统网架结构较为薄弱，稳定控制系统是确保电网安全稳定运行的重要技术措施。电网安全稳定控制系统是用来实现电网一次系统缺陷以及事故情况下的紧急控制。紧急控制的基本思想就是当电网受到大扰动而出现紧急状态时，执行切机、切负荷等紧急控制措施，使系统恢复到正常运行状态。因此，当安稳装置根据电网需要将工作电源切除时，由于传统备自投装置无上级装置切除负荷的配合逻辑，自动判别工作电源为故障跳闸，将备用电源投入，使电网重新处于紧急状态。因此需要在备自投装置中新增“上级切负荷闭锁备自投”的功能，在上一级执行站采取切负荷措施后，闭锁备自投功能。可设置“上级切负荷闭锁备自投”控制字定值供整定。当“上级切负荷闭锁备自投”控制字定值整定为0时，只需启动条件装置即可启动；当该定值整定为1时，备自投还需至少满足以下任一条件时，装置方可启动：①装置检测到主供单元的开关位置与KKJ合后位置信号不对应；②任一非检修母线电压满足重合闸波形，即母线电压应满足“有压→无压→有压”的过程。③任一非检修母线的负序电压满足负序电压条件。④任一非检修母线的零序电压满足零序电压条件。

1.5只能实现两段母线、两台变压器或两条进线之间的备自投，备自投方式不灵活。且定值一旦确定，工作电源与备用电源便已确定，无法灵活调整，在实际的工作中，可用性不高。为提高备自投方式的灵活性，应致力于实现多回线路的备自投，且分段及旁路间隔的备自投功能也可以实现。

2.结论

通过这五个方面的改进，备用电源自动投入装置的灵活性、应用率及正确动作率应会有所提高，从而更有效地提高电网的运行可靠性及安全性。本文指出备用电源自动投入装置目前存在的问题，提出相应的解决办法:程序逻辑等方面的标准化、加入小电源支撑逻辑、增加旁路间隔逻辑、新增“上级切负荷闭锁备自投”的功能、实现多回线路的备自投。

作者：张燕雯单位：广东电网公司河源供电局