备自投的工作状态分析与应用
2020-12-14朱高伟
朱高伟
(贵州电子信息职业技术学院，贵州 凯里 556000)
0 前言
当电力系统发生故障或其它原因使工作电源跳开时，需要自动将备用电源投入工作，这样的自动装置称为备自投装置。备自投工作方式通常分为母联备自投和线路备自投。当两个电源互为备用时，称为母联备自投，如图1所示；当两个线路互为备用时，称为线路备自投，如图2所示。
1 工作原理
1.1 母联备自投工作方式
(1)正向运行条件如下：Ⅰ段、Ⅱ段母线电压正常，即U1>U1y，U2>U2y；1QF和2QF处于合闸位置，3QF处于分闸位置，即两段母线独立运行。
图1 母联备自投
图2 线路备自投
(2)正向动作，即备自投动作条件如下：线路处于正向运行状态；Ⅰ段(Ⅱ段)母线失压失流，即U1
(3)逆向运行，即系统准备恢复原有运行方式的条件如下：Ⅱ段(Ⅰ段)进线电压正常，即U2>U2y(U1>U1y)；3QF处于合闸位置；1QF(2QF)处于分闸位置，而2QF(1QF)处于合闸位置。
(4)逆向动作，即系统恢复到原有运行方式的条件如下：线路处于逆向运行状态；失电进线电压恢复正常，即U1>U1y (U2>U2y)；满足逆向动作条件后，备自投装置跳开3QF开关，确认跳开后再合上1QF(2QF)开关。
1.2 线路备自投工作方式
(1)运行条件如下：两条进线电压正常，即U1>U1y，U2>U2y；1QF(2QF)处于合闸位置，2QF(1QF)处于分闸位置；
(2)动作条件如下：线路处于运行状态；Ⅰ段(Ⅱ段)进线失压失流，即U1
2 二次设计
下面来分析备自投装置的二次接线设计。以母联备自投为例，两路进线采用两个10KV的中置式开关柜，中间为母线联络柜，断路器均采用VS1手车断路器，母线联络柜采用YG-800B备用电源微机自动装置，YG-800B是一款适用于110kV及以下系统的备用电源自动投入装置，可以实现备用电源的自动投入和工作电源的自动恢复，并带有完善的保护功能。
装置需要采集的电气量包括：模拟量 -Ⅰ段、Ⅱ段的电压和电流，模拟量采集回路如图3所示；开关量-2QF状态、3QF状态、装置外部闭锁信号，开关量采集回路如图4所示。
若Ⅱ段母线失压失流，备自投装置将延时跳开2QF开关，确认跳开后延时闭合3QF开关，实现母联备自投的正向动作过程；当Ⅱ段母线恢复正常，备自投装置将延时跳开3QF开关，确认跳开后延时闭合2QF开关，实现母联备自投的逆向动作过程。
图3 模拟量输入回路
图4 开关量输入回路
备自投装置的27脚作为控制断路器动作的公共端，配合26、28脚实现3QF的合闸和跳闸操作；34脚作为控制断路器动作的公共端，配合33、35脚实现2QF的合闸和跳闸操作；同时将2QF(3QF)开关的辅助常闭触点串接在3QF(2QF)开关的合闸闭锁回路，实现了开关间的互锁，保证了2QF和3QF在同一时刻只能二合一，备自投动作回路如图5所示。
图5 备自投动作回路简图
4 结语
随着电网技术的快速发展，备自投尤其是微机型备自投装置在配电网络中的应用越来越广泛，备自投装置使用方便、稳定可靠，运行人员操作简单，动作成功率高，正确地设计并应用备自投装置，对于提高电力系统的供电可靠性有着重要的现实意义。
