微机备用电源自投装置应用探析

摘 要 备用电源作为可靠供电的后备保障，在现在的供电系统中发挥着越来越重要的作用。在实际工作中，作为一名电气工程人员，必须正确地了解和掌握微机备用电源自投装置的设计思路、构成、运行条件和过程、调试和维护技巧，才能更好地发挥它在电力系统中的作用。本文根据自己的工作实践经验，对微机备用电源自投装置的应用进行探析，提出自己的认识和见解。

【关键词】设计思路 构成 运行条件和过程 调试和维护

随着经济步伐的快速增长，人们的物质生活水平也得到了快速的提高，低压端用电设备的数量也在不断地增加，这对供电系统的安全、稳定、可靠地运行，也提出了更高的要求。备用电源作为可靠供电的后备保障，在现在的供电系统中发挥着越来越重要的作用。在实际工作中，供电系统备用电源的自投装置也由传统的电磁式继电器控制装置发展到了现在的微机备用电源的自投装置，使工作电源与备用电源之间的转换过程也更加便捷、快速、安全。本文根据自己的工作实践经验，对微机备用电源自投装置的应用进行探析，提出自己的认识和见解。

1 了解和掌握微机备用电源自投装置的设计思路和构成

1.1 微机备用电源自投装置的设计思路

备用电源自投装置的设计思路，实际上也就是在设计备自投装置之前，应该首先考虑备自投装置在一步步达到哪些技术性能后，才能充分发挥备自投装置设备应起到的作用，即当工作电源出现故障时，备自投装置能够快速自动地投切备用电源，继续为电路提供电源。因此，电气工程人员要想很熟练地应用备自投装置，就必须首先了解和掌握备自投装置的整个设计思路，熟悉备自投装置的每一步技术性能。首先，要保证备用电源在投入运行之前，原来运行的工作电源必须是断开的，避免两路电源应用到同一电路中，由于相序不符或电压升高而造成短路。备自投装置在投入备用电源的断路器时，必须经过一段时间的延时处理，用来保证工作断路器与备用断路器之间形成一定的时间差，不至于同时工作造成事故。同时，备用断路器的延时时间必须大于最长的外部故障切除时间，以防止由于外部线路出现故障时，造成备用断路器与工作断路器之间不停地转换，进而损坏设备。如果在用手动断开工作电源时，备自投装置应该不动作，否则，会造成短路。为了防止备用电源投到故障的元件上，造成严重事故的发生，因此，备自投装置还应具备闭锁装置的逻辑功能。在备用电源无压状态下，备自投装置应不动作。为了使备自投装置在电压互感器二次熔断器熔断的状态下不误动，所以备自投装置系统应该设有电压互感器断线告警装置。在满足系统投退的条件下，为了防止系统受到多次冲击而扩大事故，备自投装置只能投退一次。

1.2 微机备用电源自投装置的构成

微机备用电源自投装置的核心部分是以高性能的单片机为骨架，以CPU模块、继电器模块、交流电源模块、人机对话模块、保护模块等主要模块构成它的硬件系统，与通过固化程序后的软件系统相结合，采用交流不间断的采样方式，把采集到信号按傅立叶法提供给CPU进行实时计算，把计算结果通过输出设备接口输出，就能精确地判断电源状态，并实施延时切换电源。由于微机备用电源自投装置的元器件均采用稳定性高、可靠性强的军品或工业品，所以可以再恶劣的环境下稳定运行。由于采用一体化机箱设计、完善的软硬件自检功能和免调试电路设计，所以使微机备用电源自投装置的维护更方便、调试更简单。因此，这样的微机备用电源自投装置就具有抗干扰能力强、工作性能稳定可靠、使用调试方便、动作快捷准确等优点。

2 了解和掌握微机备用电源自投装置的运行条件与过程

微机备用电源自投装置的主要运行方式分为线路备投、桥备投、分段备投、母联备投、变压器备投。每一种运行方式都有各自的运行条件。现以线路备投这种运行方式为例，来说明微机备用电源自投装置的运行条件与过程。

2.1 线路备投的运行条件

两条线路投入运行时各带一段低压母线，使两段低压母线分列运行。当采用线路备自投时，假设进线二运行，进线一备用，即2DL、3DL在合位，1DL在分位；当进线二电源因故障或其它原因被断开，进线一备用电源自动投入，且只允许动作一次。为了满足这个要求，要求进线一自投充电，只有在充电完成后才允许自投。

2.2 线路备投的充电条件

母线有PT时，Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；母线无PT时，进线二有压；2DL、3DL 在合位，1DL在分位；进线一有压，经备自投充电后充电完成。

2.3 线路备投的放电条件

1DL在合位，经短延时。

2.4 线路备投的启动条件

Ⅱ母线无压、无流，I母线有压。

2.5 线路备投的动作过程

当充电完成后，母线有PT时，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，母线没有PT时，进线Ⅱ无压，进线Ⅱ无流，经延时跳开2DL，则瞬时空跳2DL，确定2DL跳开后，经延时合1DL。

假设进线一运行，进线二备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位，具体工作条件与过程与假设进线二运行，进线一备用相反，它们之间可互为备投。

3 了解和掌握微机备用电源自投装置的调试和维护技巧

在实际工作过程中，电气工程人员必须了解和掌握微机备用电源自投装置的调试与维护技巧，才能更好地发挥微机备用电源自投装置的作用。

微机备用电源自投装置在电力系统中投入运行之前，必须首先进行装置的调试工作，只有在装置调试工作完成之后，才能投入运行。微机备用电源自投装置虽然比较先进，但如果在应用过程中，装置的外围线路设计不够合理，容易导致所构成的回路不科学。如果出现装置参数定值的设置不精确、不全面、不客观、不符合现场的实际电路的状况、软件编制不合理、设备安装的位置不当等方面的不足，都可能影响到微机备用电源自投装置的安全可靠地动作。所以，微机备用电源自投装置在投入运行之前，必须根据现场的实际情况进行科学的调试工作。首先，要进行整定值的调试。装置的整定值的类型可分投退型和数值型两种。投退型的整定值在现场就可以通过选择相应的投退型定值，来选择所需要的保护和告警功能。而数值型的整定值则需要根据现场参数经过计算得出。为了使投退可靠稳定，对工作母线无压的低压值，一般整定为工作母线电压的25%U。备用电源有压的过压值，一般整定为备用电源电压的70%U。有压无流的整定，进线无电流一般是指工作电源进线的一相电流小于线电流定值，而且该定值应小于最小负荷电流，这样可以防止电压互感器空开被误碰断开，导而导致微机备用电源自投装置的误动。在对微机备用电源自投装置的时间整定时，要求装置动作的时限与继电保护相配合，并且要尽可能短，以利于电动机的自启动；装置的动作时限与断路器合闸时间相配合时，应进行综合考虑，保证微机备用电源自投装置的整定时间。

在微机备用电源自投装置投入运行之后，要做好日常的维护工作，这是保障微机备用电源自投装置安全可靠运行的前提。微机备用电源自投装置在投入运行的一年之内，必须对其控制装置的控制过程的准确性 、工作参数的准确性进行一次校验，确保其运行的安全可靠。第一次校验之后，每隔三年需要进行一次校验。在对微机备用电源自投装置进行定检校验前，为了保证工作电源和备用电源的安全性，要采取一定的措施做好风险点的拆除工作，以免发生误动事故。在对微机备用电源自投装置进行定检校验时，为了降低风险和难度，只检查微机备用电源自投装置的出口接点导通与否，可以不进行带断路器的整组试验，也可以采取分步传动的进线开关轮停的方法进行定检校验。在对微机备用电源装置进行日常维护时，应该先检查装置的充电标志是否正常。为了防止维护过程中发生装置误动事故，电气工程人员在停用微机备用电源自投装置的操作时，应该严格按照先退出出口压板、再停用其直流电源、最后退出交流电源的顺序进行；在进行微机备用电源自投装置投入运行的操作时，应该严格按照先投送双路交流电源、再通其设备的直流工作电源、最后投入出口压板的顺序进行。如果电气工程人员因为意外操作而导致压板变位或定值拨轮改变时，必须及时地按复位开关在30秒内加以确认，否则会启动告警装置。总而言之，在对微机备用电源自投装置进行调试与维护时，一定要慎之又慎，对一些不允许随意操作和更改的程序要禁止操作，一旦遇到装置出现异常情况，要冷静地进行妥善处理，避免造成严重的后果。

总之，作为一名电气工程人员，要想在应用微机备用电源自投装置时得心应手，就必须了解和掌握微机备用电源自投装置的设计思路、构成、运行条件和过程、调试和维护技巧，才能更好地发挥它在电力系统中的作用。

参考文献

[1]许继.电气股份有限公司的WGB-877微机备用电源自投装置技术及使用说明书（Ver-1.00）[Z].2010.

作者简介

张全德（1970-）男，现为南阳医学高等专科学校电气工程师。

作者单位

南阳医学高等专科学校 河南省南阳市 473000