进线备自投二次设计缺陷的改进措施研究

蔡思贤

（广州番电电力建设集团有限公司，广东 广州 511400）

当前，面对改革升级，电力系统电网装置随之改革升级，备自投装置在电网中的位置越来越重要。为将备自投装置与电力实际生产相结合，需对备自投装置进行改进。

1 备自投装置概述

备自投装置指的是备用电源自动投入装置的统称。将该装置应用到电网，能够确保电网的正常、稳定运行，促进电网提高供电能力，减小重载线路承担的负荷，限制短路电流，为供电的可靠性、连续性提供有力保障。因此，备自投装置对于升级后的电网具有十分重要的作用。

备自投装置在电网中的运用具有十分显著的优点，具体如下。

1.1 条件限制严格，具有可靠性

在电力传输过程中，当条件全部满足后才能进行传输。当电压达不到要求时，备自投装置会自动闭锁，停止运行程序，以确保电力系统运行的流畅性和可靠性[1]。

1.2 自动调节时间

备自投装置进线时，若备用线检测到电压，则开关启动，备自投装置启动。但是，在此过程中若出现“失电”现象，那么备自投装置将返回上一层形成延时，待满足时限要求后会成功供电。

1.3 重合闸现象出现较少

备自投装置工作分为三个阶段，包括充电过程、备自投启动过程和备自投闭锁过程。备自投过程在启动时若没有失压、无流的状态，则备自投装置在检测到电压时会进行闭锁；备自投装置在闭锁时若处于合位状态，则进线闸口跳开，自动返回出口[2]。

备自投装置具有明确的优点，也具有设计与功能上的缺陷。因此，针对缺陷对其进行改进十分重要。首先，备自投自启装置具有一定的缺陷。当出现轻负荷下三相断线的情况时，没有电压与电流，备自投装置也会自启。其次，进线时若没有电流，会出现失压现象，此时备自投装置会出现自我保护现象，导致出现过流现象，影响电力系统的稳定性[3]。

2 备自投装置设计

在对备自投装置进行二次设计时，可以采用线路接线的方式。如图1所示，当进线1为备用线路、进线2为运行线路时，备自投线路正常工作的条件为：正常运行时，2DL、3DL处于合闸位置，1DL处于分闸位置，两段母线均有电压，备自投投入开关处于投入位置；当母线无电压、进线1有电压、进线2没有电流时，备自投启动；工作时，1DL处于分闸位置；当2DL同时处于分闸位置时，则在经过延时满足时限要求后合上1DL；当2DL处于合闸位置时，则在经过延时满足时限要求后跳开2DL，确认跳开闸后合上1DL；备自投装置停止工作，备自投一次动作完成。当1DL与2DL同时处于合闸位置时，备自投闭锁输入信号，备自投开关关闭，完成动作，退出[4]。

图1 备自投的线路连接

此外，在备自投装置中，内桥接线方式应用也十分普遍。图2为内桥连接示意图。

图2 备自投的内桥开关连接

如图2所示，内桥开关备自投线路正常工作的条件为：正常运行时，1DL、2DL处于合闸位置，3DL（桥断路器）处于分闸位置，两段母线均有电压，备自投投入开关处于投入位置。若启动条件为进线1有电压、进线2没有电流时，备自投启动。当2DL处于分闸位置时，在经过延时满足时限要求后合上3DL；当2DL处于合闸位置时，在经过延时满足时限要求后跳开2DL，确认跳开闸后合上3DL；备自投装置停止作业，完成一次动作。当3DL处于合闸位置时，备自投装置接受“闭锁”信号，备自投开关关闭，完成动作，退出[4]。

3 备自投装置设计缺陷及其改进措施

明确备自投装置的设计及其工作方式后，将从其设计本身出发，对备自投装置的设计缺陷进行归纳总结，并提出相应的改进措施。

3.1 进线备自投跳闸回路的设计问题

进线备自投的跳闸回路有手跳和保护跳闸两种实现方式。

手跳，即手动跳闸。采用该方式时，遥控跳闸的操作回路已经考虑闭锁重合闸，因此无需考虑闭锁重合闸问题。但是，该设计不能加入“手分闭锁备自投”功能。结合备自投设计的基本原则，“手分闭锁备自投”功能的实现应当利用保护合后继电器接点接入备自投装置的方法进行。此过程中需注意，设计过程中可以考虑将“手分闭锁备自投”设计进回路。然而，若备自投设计中加入该功能，会导致备自投利用手跳回路跳开工作线路，而“手分闭锁备自投”回路又闭锁备自投，进而导致与备用线路相矛盾的逻辑产生。所以，设计中要体现在人工断开工作线路开关前将备自投退出[5]。

保护跳闸。采用该方式，应当注意闭锁重合闸问题。在采用保护跳开工作线路开关后，不启动KKJ保护装置时重合闸会启动，导致备自投装置产生异常。这种状况下，尽可以通过另一副跳闸输出接点将此线路重合闸闭锁起来。设计过程中，可以根据这种方法进行接线。需说明的是，备自投装置至少要设计两副跳闸输出接点。

3.2 备自投装置开关位置的接入接点

一般在开关位置，备自投装置会选择一个常闭的接点。设计过程中，这一闭接点能够利用保护装置TWJ接点与开关机构箱的开关常闭接点来获取。为了设计更加简便，通常把TWJ继电器接点设为常闭接点，这种设计在实际工作与施工中具有明显的便利性。基于此，设计备自投的过程中，对开关位置接点的选择需要根据重合闸来确定[6]。

3.3 进线备自投合闸回路的设计问题

实现进线备自投合闸有手合和不经手合两种方式，需结合保护设施、装置的实际情况选择相应的接法。手分闭锁备自投功能通过保护装置合后继电器实现，一定要把备自投合闸与手合回路连接。因为合后继电器主要是接入手合回路，所以在接收合后继电器动作信号后，备自投才可以动作。但是，设计过程中可能会将合后继电器忽略，所以将备自投装置应用到保护装置时，备自投不能实现“手分闭锁备自投”。这种情况下，可以将合闸回路接在不经手合、手合两处。然而，需要特别注意，需要通过电源把备自投装置的后合继电器输入接点短接，否则备自投装置可能会因为不能满足条件将装置闭锁[7]。

4 结 论

本文对进线备自投的设计特性进行简要分析。结合电力系统的实际情况，从内桥接线方式的进线备自投入手，针对实际问题，对备自投的设计和调试方法进行分析及探讨，提出改进备自投设计的参考性建议。实际应用中，可根据具体需求和实际情况，对进线备自投装置进行适当改进，以确保电力系统的稳定与供电线路的安全，提高生产效率，满足生产生活对电力的需求。

参考文献：

[1] 黄建中.进线备自投二次设计缺陷的改进[J].农村电气化，2016，（9）：57-59.

[2] 刘 沛.某变电站220kV进线备自投逻辑缺陷分析及改进分析[J].华东科技（学术版），2017，（6）：260-260.

[3] 李海舰.从实际应用中探讨备自投的设计和改进[J].通讯世界，2014，（21）：164-166.

[4] 黄滇生，许永军.对稳定控制平台的切负荷执行站与备自投功能一体化设计研究[J].自动化与仪器仪表，2015，（12）：20-21.

[5] 马晶晶，曹 磊，尹 宏，等.含分布式电源的110kV变电站备自投二次回路的改造设计[J].河北电力技术，2016，35（4）：47-50.

[6] 冯明江.110kV自动化变电站的电气二次设计[J].华东科技（学术版），2017，（8）：265-265.

[7] 黄行飞.110kV变电站分布式电源备自投二次回路改造[J].电工技术，2017，（3）：10-11.