利用母分综保组态构成备用电源自动投入装置

叶日东

（镇海石化建安工程有限公司，浙江 宁波 315207）

0 引言

在石化电力系统中，为满足电力系统高可靠供电的要求，一般都采用备用电源自动投入装置，在装置建设中备用电源自动投入装置已引申至400V低压系统，备自投装置使系统自动装置与继电保护装置相结合，是一种对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施。

传统电磁型备自投装置是使用继电器构成的逻辑回路，如果对于某一主接线形式，已设定其中一个开关为永久备投点(一般来说是母分暗备用方式)，则可以用继电器搭出比较简单可靠的备自投回路。但传统电磁型的备自投装置存在的缺点不可忽视，可靠性得不到有力保障，经常会出现拒动情况。

而现在国内市场上的备用电源自投装置，不仅价格昂贵，又因为硬件质量问题经常不能正常使用，虽然能及时报警提醒更换板卡，但在实际使用中，因母线不能停电，使试验工作不好正常进行，从而影响下次正确动作的可靠保证，备用电源自投装置最大优点是能适合各种运行方式，功能齐全、使用方便，可以根据所采集的开关量，自动进行模式识别，自适应选择与之配合的自动投切方式，但目前对于我公司电力系统只用一种模式，即母分暗备用方式。

现在，利用母分综保组态构成备用电源自动投入装置，充分利用现有母分综保，在不影响母分综保的保护功能的前提下，通过综保本身逻辑组态功能，实现备用电源自动投入功能，其性能可靠、使用方便的独有优势，正在逐步取代其它各种备用电源自动投入装置。

1 主接线方式及备自投功能

我公司电力系统中，一次系统的运行方式单一，决定了用综保实现备自投功能，如下图，图中，UX1和UX2表示进线的任一相电压(不一定有)；IX1和IX2表示进线任一相电流；UI、UII为一段母线和二段母线电压。1DL、2DL、3DL为系统中的断路器，正常运行时，1DL，2DL合，3DL热备用。

图1 主接线方式

备自投遵循以下的总则:

1.1 工作母线失压（非PT断线造成）；

1.2 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点；

1.3 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；

1.4 当存在母线故障，或下级故障而开关拒动时，备自投装置要可靠闭锁；

1.5 备自投只动作一次。

适用的运行方式(暗备用):

3DL处于断开位置，I、II段母线分裂运行，分别由进线1、进线2供电。在这种运行方式下，如果进线1故障，导致I段母线失压，此时备自投装置应能自动断开运行断路器1DL，然后再投入分段开关3DL，使母线I恢复供电。反之亦然。

2 备自投充放电

对于备自投，一个技术重点是如何保证备自投只动作一次，在逻辑上引入充放电功能，在所有条件满足的情况下，备自投充电完成，做好备自投动作的准备工作，当备自投动作或有其它瞬时放电条件时，备投瞬时放电，保证备自投不再次动作。延时放电5S作为备自投动作时，不然开关变位等信号要产生时间竞争而使备投拒动。

图2

3 逻辑框图

图3 备自投装置的逻辑框图

首先备自投处于正常状态，即备投充电完成，当检测到I母失压时，备自投检测II母有压且没有I母闭锁信号时，备自投动作跳1DL，直到1DL跳闸成功后再发出指令合3DL，以保证不合于故障点而影响正常母线运行。

4 其它

在以上讨论的两点问题逐一解决之后，其它的枝节问题就迎刃而解。因为传统备自投装置过于繁杂，极不利于运行，微机保护与电磁式保护相比，最大的优点就是无需增加硬件，或增加很少的硬件，就可以在原有的基础上增加功能。针对这一点，我们可以利用微机装置的智能化，设计一些更加实用的功能。

4.1 PT断线检测功能

对于备自投来说，一定要具有检出三相PT断线的功能，否则备自投就会误动。此外，备自投还应对单相PT断线作以检测，以提醒值班人员。

各种保护都有自己的检PT断线的算法，对于本个备自投来说，利用其开入量采集，当出现该开入低电平时，判断为PT断线，闭锁备自投动作，同时报警提醒值班人员处理。

4.2 各开关位置的检测

在前文中已提及开关量的重要性，在这里，我们还可以对开关位置辅助接点进行检测，同时要特别注意开关量要使用开关位置辅助，不得使用通过中间继电器扩展的接点，通过中间继电器扩展的接点要受控制电源的影响，有可能会出现误动作现象。

4.3 增加过流闭锁功能

当出现进线过流动作跳闸情况时（母线所带为纯负载），说明此时母线有故障，或母线下级有故障，而下级开关拒动，此时要可靠闭锁备自投，以免母分合于故障母线而影响到正常母线，在逻辑中增加过流闭锁功能，闭锁母分合闸，该点要手动复位，以保证当进线跳闸后过流消失而出线的时间竞争。

5 结论

本文分析利用母分综保逻辑组态构成备用电源自投装置的原理。对于微机综保装置来说，有了硬件基础，再增加软件功能是比较简单的。本文由于篇幅限制，只选取了我公司6KV系统常见进线分段备自投逻辑来分析。在此基础上，遵循本文中所提到的总则，则可以开发出各种更加灵活多变的备自投装置，以适用于两圈变压器备自投、三圈变压器备自投、主变双开关接线备自投等等。

［1］南京中德.NPS40B 备自投装置说明书[S].