影响备自投装置正确动作原因分析及改进措施

叶 锋（广东电网公司佛山供电局，广东佛山，528000）

影响备自投装置正确动作原因分析及改进措施

叶 锋
（广东电网公司佛山供电局，广东佛山，528000）

备自动装置在电网中的应用使得在电网发生故障后，仍能保证电网持续可靠供电的一种装置，对电网的安全稳定运行具有重要作用。本文阐述了备自投装置不正确动作的常见原因，针对存在的不足，制定了相应的改进措施，以提高电网供电的可靠性。

备自投；正确动作；改进措施；逻辑

0 引言

近年来，我国电力建设事业得到了快速发展，因此，对电网供电的可靠性要求也提出了更高的要求。为了满足这一要求，备用电源自动投入装置的应用越来越广泛。备用电源自动投入简称备自投，是在工作电源因故障被断开以后，自动而迅速地将备用电源投入工作的启动设备。它在电网中的应用，使得变电站的供电可靠性、安全性得到了大大提高。不过受工作人员误操作、误碰及供电系统复杂性等因素的影响，备自投装置时常出现异常现象，影响着备自投装置的正常运行，出现各种不正确动作。本文通过分析影响备自投正确动作的原因，并提出相关的改进措施。

1 影响备自投装置正确动作的主要原因

1.1 DG接入给备自投装置所造成的影响

图1 中的变电站接线含有DG，本文就以110kV的终端变电站作为例子，在进线当中，L2作为备用，L1为则为运行，而DL1、DL9、DL6、DL3、DL4和DL8等均为开关合位，其中DL2的开关属于分位。在110kV的母线中，DG从中穿过并接入到变电站当中。笔者拟结合下文中的两类情况，分析变电站的主供电源线发生故障时，DG给备自投所造成的影响。

图1 含DG变电站接线图

1.1.1 由DL1开关形成的侧开关不具有重合的功能

若是电源进线L1出现故障，则在DL1开关所具有的端保护动作之下，会及时的跳闸且不会重合，若是未将DG接入，则110kV 的Ⅱ母将会失压，而备自投具备启动的条件，能够及时的将DL1开关启动，并将DL2开关光合，恢复负荷供电。当把DG接入后，若是无电源进线，能够将电网和DG连在一起继续完成对负荷的送电，其属于一个独自供电孤岛。当处于该类情况中时，11OkV的Ⅰ母和Ⅱ母仍旧存有电压，且超出备自投检的无压定值，此时，不可启动备自投。

1.1.2 DL1开关在侧开关中所具有的重合闸功能

未接入DG时，若是进线L1出现瞬时性的故障，则DL1能够将侧跳打开，持续一段时间后，能够延时将闸检无压关闭，将供电恢复，但备自投并不运行。若是进线出现永久性的故障，且DL1开关跳开之后未实现重合，则可启动备自投检无压，将DL1开关打开，关闭DL2开关。在这一过程当中，备自投时间的整定需避开重合闸的动作时间。在接入DG之后，若是出现永久性故障和瞬时性故障，则备自投检无压不会发挥应用的作用，不应将其启动，也即备用电源不能够达到可靠供电的目标。

1.2 备自投与安自装置功能冲突所致的影响

电网但当中安装有的安自装置包括低压、低频和振荡解列装置，自动低压、低频减负荷装置，切负荷装置等。若是系统当中的电压或频率较电网下限低，表明系统处于无功不足或有功状态中，能够将部分负荷切除，逐渐的使系统的电压和频率趋向于稳定。同时，为提升电网供电的可靠性，我国在220kV的变电站中逐步的应用安自装置，将给110kV线路的备自投投退产生影响。

图2 为典型的电网结构图，其中220kV站Ⅰ需进行低周减载装置的安装，而在A站当中，则需进行进线备自投装置的安装。若是系统缺乏有功，则220kV站Ⅰ处所安装的周减载装置能够将负荷线路1切除。此时，A站处备自投装置能够对母线无压情况，以及主供开关有无电流的情况进行检测，确保能够达到启动的要求，这也会导致备自投装置出现误动，即在低周减载装置和备自投之间出现功能冲突。但在实际的运行中，备自投专装置能够对线路跳开的具体原因进行分析。

图2 典型的电网结构图

图3 两线路主变组的接线图

1.3 备自投装置所受到的过负荷影响

图3属于典型两线路主变组的运行方式，(a)属于两线路主变组，其采用的接线方式为备用自投；（b)属于两线路主变组，其接线方式为进线备自投。若是系统当中的单台主变容量比全站的负荷小，或是两台主变的容量大小不一，则其中一台主变出现故障时，则备自投能够将全有的负荷均转移到另一台主变上，很容易出现单台的主变负荷过大的问题。此时，若是将备自投闭锁，则会将负荷减少一半。

1.3.1 分段备自投的过负荷问题

在图3当中，若是主变1或主变2 发生断电，则备自投将会促使1DL开关或2DL开关跳开，则其中一台的主变将承当两台主变的负荷。此时，若是产生负荷问题，则过负荷中的保护装置将会发出相应的保护动作，进而造成整个变电站失电。但若是闭锁备自投，则可去掉一半的负荷。

1.3.2 进线备自投中的过负荷问题

在图3中，如果在发生故障之前，通过进线1将全站的负荷带动，则进线1所连接的变压器需具有足够大的容量。若是进线1 出现失电情况，则备自投会将1DL开关跳开，并将2DL开关开启。若是线路2 连接的变压器容量较小，则小容量的主变将会发生过负荷的问题，将备自投关闭之后，则全站将会失电。

2 针对影响备自投装置正确动作因素的改进措施

2.1 促使DG接入适应备自投的逻辑改进

若是电源的进线出现故障，未将DG可靠且快速的切除，则可采用以下两种措施：其一于主供电源的进线处进行光纤纵差保护的安装。通过该类装置的安装，在主供电源线发生故障的情况下，线路的两侧停因保护工作而产生跳闸的同时，可联跳DG，并启动备自投检无压，能够将备自投投入应用的时间减少。

其二，于进线断路器的位置进行具备检电流、电压且具备功率方向功能装置的安装。在系统处于正常的运行状态中时，DL1开关功率能够通过线路最终到达母线；若是主供电源出现故障，则DG能够给故障点供应相应的短路电流，而此时DL1开关中的功率流向将会出现一定程度的改变。

2.2 促使安自装置适应备自投的逻辑改进

在进线两端的变电站均设置有备自投和安自装置时，如果线路由于低周减载而跳开，则需闭锁备自投装置，确保能够可靠的切除负荷。

笔者主要通过对变电站中母线电压数值大小所具有的对称性进行比较，进而对线路切除的原因进行判断。主要的分析方法如下所示：

当K1set∪K2set＞K1时，则图2当中的220kV输电线路I将会发生故障。此时，需将备自投装置开放一定的时间段，且在该段时间范围中，备自投装置能够根据原有的动作完成逻辑动作。如果不能够满足以上的相应条件，则可判断为外部110kV的输电线路发生故障，此时应闭锁备自投装置，确保安全、可靠的将切除负荷。

图4 基于功率负荷自适应的备自投方案

2.3 促进负荷情况适应备自投的逻辑改进

若是主供电源的进线由于故障而跳开，备自投能够能够把工作的母线接到备用的电源上，但会出现负荷高于备用电源容量的问题。该类问题的存在可导致停电的范围扩大。本文采用以下的方案加以解决，见图4。

两台主变的遥测信息和符合功率经变电站的二次侧采样接口处完成采样操作之后，能够转换为一次侧有的有功功率(P1、P2)，以及无功功率(Q1,、Q2)。据此可得出总视载功率S，如以下公式所示：

经过多次的减载之后，能够得出剩余的总有功、总无功和总视载功率，如下式：

经过第n轮的减载后,系统剩余的总有功Ptn、总无功Qtn和总视载功率Stn分别表示为：

在第n轮中需将减掉的无功及有功如下：

根据以上公式分析可得出，被子设备在运行之后，需满足以下的逻辑条件：

(1)当S1＞S时，无需应用减载装置实施减载操作，可直接投入备自投装置运行；(2)当S1＜S，且Stn

3 结束语

备自投装置目前在电网中具有广泛的应用，能够有效的促进电网安全，进而促进供电可靠性的提升。为此，需在分析备自投正确动作影响因素的基础上，采取对应的改进措施，将备自投的误动情况减少，提升电力运行的质量。

[1] 田志瑞等.备自投装置不正确动作原因分析及防范措施[J].科学之友:下,2012(10).

[2] 黄家丰.备自投装置不正确动作的原因分析及对策[J].广西电业,2012(05).

图1 基于云计算数据中心的数字化城市系统层次结构图

4.4 交通与医疗服务

在数字化城市建设中应用云计算技术可以利用网络建立城市智能交通运输网，有利于提高出行效率，改善道路通行状况，及时有效对道路环境进行监管，并可减少由交通问题带来的一系列负面影响。

5 结束语

数字化城市建设是我国城市的未来发展趋势，云计算技术以其自身所具有的优势，为数字化城市的建设提供了技术支持与保障。数字化城市建设过程中要涉及海量数据的存储与复杂的数据管理，有必要通过云计算技术来实现这些功能，通过云计算技术的应用，发挥其优势作用，可以保证数字化城市建设的顺利进行，确保城市的健康、可持续发展。

参考文献

[1] 吕剑亮，李伟.中国数字化城市发展模式研究[J].情报科学，2006（5）：672-675.

[2] 叶裕民，皮定均等.数字化城市管理导论[M].北京：中国人民大学出版社，2009.

Effect of BZT device correctly cause analysis and improvement measures

Ye Feng
（Guangdong Grid Co Foshan Power Supply Bureau,Guangdong Foshan,528000）

Automatic device in the power grid in the power system fault,still can ensure a continuous and reliable power supply device of the power grid, plays an important role on the safe and stable operation of power grids.In this paper,the common causes of BZT device is not correct action,aiming at the existing problems,improvement measures,in order to improve the reliability of power supply.

BZT;correct action;improvement measures;logic

于鹏洲（1978-），男，河北宁晋人，天津大学管理与经济学部技术经济及管理专业博士研究生，研究方向为公共管理；天津市红桥区建设管理委员会，副主任。