浅析备用电源自投装置及误动问题的应对措施

（湖南省电力公司怀化辰溪电力局，湖南，怀化 419500）

随着现代经济的快速发展，电对人们生活与工作的影响越来越大，各个领域对电力方面的要求也越来越高，因此，供电问题的受到了人们的普遍重视。而备用电源自动装置能够保证供电系统安全，保证供电连续，是一种方便、经济的电力自动装置，所以已被快速地推广和广泛使用了。

图1

图2

图3

所谓备用电源自动投入装置（automatic bus transfer equipment，简称AAT），是指主供的工作电源由于电力系统发生故障（电压突然失去或降到预设值）或者其他原因而被断开后，备用电源和备用设备或者其他的正常工作电源能够迅速、自动地投入工作，恢复供电，使原来的电源被断开的用户不至断电的一种自动控制装置。

1、备用电源自投装置工作原理和特点

首先，备用电源的配置主要有两种：明备用和暗备用。明备用是指当系统正常运行的时候，备用电源和备用设备都处在备用状态，不工作。暗备用是指系统正常的时候，备用电源和备用设备也处在运行状态，实际就是有两个工作电源，互相备用。

备用电源自投装置的工作特点：a.提高用户供电可靠性；b.简化继电保护。采用AAT装置后，环形电网可以开环运行，变压器可以解列运行，继电保护的方向性等问题可以不做考虑；c.限制短路电流。

2、分析备用电源自投装置的基本要求

（1）工作电源要切实断开之后，备用电源才能投入。所以AAT在启动后要先跳或空跳主供电源的断路器，避免备用电源在故障点合闸。

（2）当手动跳开工作电源的时候，备用电源自动投入装置不应该工作。

（3）备用电源自动投入装置只能动作一次。在充电条件满足后要延时充电，达到闭锁条件或退出AAT条件时要及时放电。

（4）工作母线上的电压无论因何种原因消失，备用电源自动投入装置都应该要有所动作。

结合图1分析可知工作母线电压可能发生的故障有：A.工作变压器T1发生故障；B.工作母线Ⅲ上短路故障；C.工作母线Ⅲ的出线上发生短路故障，而故障没有被该出线断路器断开；D.QF1或QF2因控制回路、保护回路或操作机构等问题发生误跳闸；E.运行人员误操作导致QF1或QF2跳闸；F.电力系统内的故障使母线Ⅲ失电。工作母线无论发生上述任何一种故障而导致电压消失，AAT都会有所反应。另外，为了预防图中TV线断线导致假失压而误动AAT，在工作母线失压后，一定要确定工作电源无电流，才能投入备用电源自动装置。

（5）备用电源自动投入装置的动作时间一定要短，否则就会产生过大的冲击电流或冲击力矩，从而对电动机造成不利的影响。其次，也有可能导致备用的变压器产生速断电流保护的误动作。

（6）备用电源不满足有压的条件下，AAT不应该有动作。

（7）AAT要有闭锁功能。

3、备用电源自投装置的工作方式（如下图2所示）

方式一：1T、2T各自运行，2QF跳开，5QF合上，2T供电。

方式二：1T、2T各自运行，4QF跳开，5QF合上，1T供电。

方式三：1T供电，24QF断开，QF、3QF合上。2QF跳开后由4QF合上，2T供电。

方式四:2T供电，2QF断开，3QF、4QF合上。4QF跳开后由2QF合上，1T供电。

4、备用电源自动投入装置的误动问题

4.1 计时逻辑问题

辰溪110kV的变电站在黄溪口线上发生故障，它上一级线为了线路的安全性，及时切除故障，进行重合闸动作。但在重合永久故障后，黄溪口又发生了跳闸。此后，辰溪变电站的备用电源自投装置进行了工作。

根据图3可知，辰溪的AAT装置一共有三级：545#、345#和145#。故障时造成的误动是由于345#首先动作，离开301#，重合开关；145#继而动作，离开113#，合上开关。由于4、5#母线动作不配合造成误动。当时AAT的运行方式是：113#是黄溪口的电源进线，与V4#母线连接；而112#的火马冲线与110kV5#母线相接；断开145#；1#、2#各自运行；345#、545#分别断开备用。

备用电源自投装置之所以会出现误投的情况，原因是装置间的计时逻辑不统一。上图所示的145#AAT装置是WBT-821，由许继集团建成；而35kV和10kV的AAT装置则是南瑞继保有限公司开发的RCS-9651。根据电网继电保护规定，AAT的动作时间要从上到下逐级配合。110V的AAT装置时间是：145#的AAT掉闸时间 是4s，345#AAT的掉闸时间是5s，545#AAT的掉闸时间是6s。所以按规定，当小流线发生故障后，145#AAT应首先开始动作，让110kV4#、35kV4#母线和10kV4#线恢复供电，而345#和545#的ATA则不需要发生动作。因此，这就与实际的情况不同了。

4.2 流闭锁问题

目前，大部分的备用电源自动投入装置都有一个固定的流定值，有固定的动作程序设置，但是有一些变电站，尤其是新建变电站，在实际的运行中，由于变压器各自运行，其所带的负荷比较小，因此其进线的电流值就等于或小于AAT无流门槛定值，其本该有的流定值不能发生闭锁AAT装置动作，因此就导致了电压互感器（TV）空开或者被误碰断开，最终就使备用电源自动投入装置的动作启动条件得以满足，造成装置的误动。

5、解决措施

首先，针对计时逻辑不统一的问题，可以采取的措施有：第一，本地区所有的AAT装置设备的计时逻辑都要统一。当重合闸关闭，电压、电流恢复暂时供电后，计时逻辑要清零。第二，地区在新建变电站，对备用电池自动投入装置进行招标时，要尽量使用同一个厂家，保证计时逻辑统一。第二，对于已投入使用的AAT，应尽量要求厂家尽快改善计时逻辑不统一的问题，防止再次发生误动。

其次，针对流闭锁问题，可以采取的措施有：第一，厂家在进行AAT装置程序设定的时候，要把无流定值设置为可以整定的定项值。第二，把电压互感器二次回路的3联空开转换为4联。增加第4联空开跳的动合接点，保证电线路在负荷较小，容易产生空开、误碰的情况下，仍能够有效地锁闭AAT装置，避免误动。

结语

备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置是近年来在电力系统中最为常见的电力自动装置，其方便、经济，可以有效保证供电的持续使用，受到的各地区电网部门的青睐。针对AAT中存在的误动等系统不完善的问题，相关的电网工作人员要努力思考和研究，探索出相应的解决办法，让AAT装置能够更加完善，保证供电的正常，从而让人们的生活与工作正常进行。

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