高压柜DPII-BT备用电源自动投切保护单元主要功能及原理

田志良　孙鹏举..内蒙古新闻出版广电局839台　内蒙古　呼和浩特市　00070

高压柜DPII-BT备用电源自动投切保护单元主要功能及原理

田志良1孙鹏举2
1.2.内蒙古新闻出版广电局839台内蒙古呼和浩特市010070

【摘要】本文通过对DPⅡ-BT备用电源自动投切后备保护单元的简要介绍，使维修人员掌握了该单元的基本操作，主要保护功能及来电恢复功能的基本原理。

【关键词】自动投切数字综合保护过电流保护

内蒙古新闻出版广电局839台高压柜综合保护系统是由上海久创公司研发的DPII数字综合保护系统中的DPII-BT备用电源自动投切后备保护单元，主要用于110kV以下电压等级运行方式的电力系统中。

本系列装置采用元件-工程-用户三级可编程模式、现场可编程技术（ISP），具备适用于电力系统的PLC功能，在替代传统方法的基础上可实现其无法完成的二次方案。

1　主界面显示

本系统图对应的是1#进线断路器、2#进线断路器、3#母联断路器位置。“TimeXX”为充电时间，当备自投充电完成后，显示“BZT”表示备自投已准备就绪。右边显示的数值为换算成一次值的：来自I段PT的U1a、U1b、U1c和采自II段PT的U2a、U2b、U2c；来自1#进线的A相电流I1和来自2#进线的A相电流I2。旁边显示通讯状态，表示未通讯，表示通讯中。右下角02-03-13：47：15表示月、日和时、分、秒。左下角为子菜单图标选择，图标和子菜单名对应如图1：

图1　DP U数字综合保护系统图

2　主要保护功能及原理说明

2.1三段定时限无方向两相过电流保护（速断、过流、过负荷）

原理：MAX（IA，IB，IC）＞In

T＞Tn

设定的定值组中：定值=设定电流，时限=设定时限

2.1.1I段定时限无方向过电流保护（1I＞）

动作原理：保护采用两相式，在保护出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，报警出口动作。当时限设为0时，为传统的速断保护，故障30ms内保护动作。逻辑原理如图2。

图2　逻辑原理图

2.1.2II段定时限无方向三相过电流保护（2I＞）

动作原理：保护采用两相式，在保护出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，报警出口动作。（逻辑图同上）

2.1.3III段定时限无方向三相过电流保护（3I＞）

动作原理：保护采用两相式，在保护出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，报警出口动作。（逻辑图同上）

一般情况下速断为本线路的主保护，定时限过流为本线路的近后备保护和下一线路的远后备保护。

2.2备用电源自动投切

动作原理：本系列装置具有极强的逻辑处理能力，除提供标准的桥开关备投方式和线路备投方式，支持母线PT方式和进线PT方式外。还可以根据用户要求而提供其他的备自投处理方式，以简化系统配置的复杂度。标准的备自投装置支持两段进线PT和母线PT可选、两电源的互备和主后备自适应的工作模式。

2.2.1备自投功能说明

装置引入两段母线电压（U1a、U1b、U1c、U2a、U2b、U2c），用于有压、无压判别。引入两段进线电压（U1x、U2x）作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字选择是否使用。每个进线开关各引入一相电流（I1、I2），是为了防止PT三相断线后造成桥开关误投，也是为了更好的确认进线开关已跳开。

装置引入1DL、2DL、3DL开关位置接点，作为系统运行方式判别，自投准备及选择自投方式。引入1DL、2DL、3DL开关的合后位置信号（从开关操作回路引来），作为各种运行情况下自投的闭锁。

2.2.2线路备自投（明备投）

#1进线运行，#2进线备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位。当#1进线电源因失压原因被断开后，#2进线备用电源应自动投入，且只允许动作一次。为了满足这个要求，设计了类似于线路自动重合闸的充电过程，只有在充电完成后才允许自投。

充电条件：

（1）I母、II母均三相有压。

（2）1DL、3DL在合位，2DL在分位。经15s后充电完成经15s后充电完成。

放电条件：（备自投退出）

（1）有过流等故障跳闸和手跳1DL或3DL。

（2）2DL合上。

（3）其他外部闭锁信号。

动作过程：当充电完成后，出现I母、II母电压均低于定值（失压值）、且时间超过时限（失压时间），确定I1小于0.25A后，根据参数1（备用侧有压定值）判断备用侧电压正常，发跳闸令给1DL，确认1DL跳开后合上2DL。

桥开关自投

当两段母线分列运行时，装置选择桥开关自投方案

充电条件：

（1）I母、II母均三相有压（2）1DL、2DL在合位，3DL在分位。

经15s后充电完成。

放电条件：（备自投退出）

（1）有过流等故障跳闸和手跳1DL或3DL。

（2）3DL合上。

（3）有过流等故障跳闸和手跳1DL或2DL。

（4）其他外部闭锁信号。

（5）该元件功能退出，即“动作”由“Ⅰ母”改为“Ⅱ母”。

明备用（主备）方式动作表

暗备用（互备）方式动作表

动作过程：当充电完成后，I母电压低于定值（失压值）、且时间超过时限（失压时间），确定I1小于0.25A后，根据参数1（备用侧有压定值）判断II母有压后发跳闸令给1DL，确认1DL跳开后合上3DL。

当参数2设为“1”时，为进线PT模式。此时充电判据相同，动作判据简化为合闸断路器本侧失压后动作。

当参数1设为“＜10”，不作Ux2＞Ud的辅助判据，参数1设为“＞10”，判断进线PT的电压。

3　主供电源来电恢复功能

3.1动作原理

当系统用备用方式运行时，如果主供电回路恢复供电，可自动恢复到系统正常运行方式。

3.2来电自复功能说明

装置引入两段母线电压（U1a、U1b、U1c、U2a、U2b、U2c），用于有压、无压判别。引入两段进线电压（U1x、U2x）作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字选择是否使用。

装置引入1DL、2DL、3DL开关位置接点，作为系统运行方式判别，自投准备及选择自投方式。引入1DL、2DL、3DL开关的合后位置信号（从开关操作回路引来），作为各种运行情况下自投的闭锁。

3.2.1自复方式一（分母联后自复）

例如：正常时、#1进线和#2进线分别带两段母线工作。当#1进线停电后备自投动作（参数2设为1）或手动（参数2设为0）分开#1进线断路器后合上母联断路器，此时#2进线断路器和母联断路器工作。设定“BT-ZF---”元件参数中的参数1为0后，当装置监测到1#进线断路器（取断路器前PT电压）来电且时间大于设定的有压时间后，将分开母联断路器，确认母联断路器分开后，合上1#进线断路器，自复完成。

3.2.2自复方式二（分进线后自复）

例1（1#为主供电线路）：正常时、#1进线（主供电）和母联断路器同时工作带两段母线工作。当#1进线停电后备自投动作（参数2设为1）或手动（参数2设为0）分开#1进线断路器后合上2#进线断路器，此时#2进线断路器和母联断路器工作。设定“BT-ZF---”元件参数中的参数1为1后，当装置监测到1#进线断路器（取断路器前PT电压）来电且时间大于设定的有压时间后，将分开2#进线断路器，确认2#进线断路器分开后，合上1#进线断路器，自复完成。

例2（2#为主供电线路）：正常时、#2进线（主供电）和母联断路器同时工作带两段母线工作。当#2进线停电后备自投动作（参数2设为1）或手动（参数2设为0）分开#21进线断路器后合上1#进线断路器，此时#1进线断路器和母联断路器工作。设定“BT-ZF---”元件参数中的参数1为2后，当装置监测到2#进线断路器（取断路器前PT电压）来电且时间大于设定的有压时间后，将分开1#进线断路器，确认1#进线断路器分开后，合上2#进线断路器，自复完成。

自从2004年使用DPII数字综合高压柜保护系统以来，我台该设备一直运行正常。为我台用电安全提供了可靠保证，电源自动投切后备保护单元投切主备电正常快速，保证了发射机不间断安全播出。在学习了解自动投切后备保护单元动作原理后，我们能够更好的维护使用该设备，为能可靠安全用电提供更多保证。

审稿人：严志刚内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台正高级工程师

责任编辑：王学敏

【中图分类号】G221

【文献标识码】A

【文章编号】2096-0751（2016）01-0025-04

作者简介：田志良内蒙古新闻出版广电局839台工程师孙鹏举内蒙古新闻出版广电局839台助理工程师