（国网山东省电力公司检修公司，山东 潍坊 261000）
站用电系统是变电站安全运行的重要组成部分，站用电系统运行的可靠性直接影响电力系统一、二次设备的安全运行。
本文针对山东电网现行三种自动切换功能实现方式进行分析，提出针对不同电压等级系统电源自动切换方式、配置原则、定值配合的优化方案。
1 站用电系统400V电源自动切换功能介绍
变电站站用电电源自动切换功能是确保站用电源可靠、不间断运行的一种自动切换技术，即当工作电源因某种原因失去电压时，电源自动切换装置能够自动、快速的将站用电切换到备用电源上，确保了站用电不因工作电源的消失而失去电源。因此，对站用电低压电源自动切换装置的要求是具有自动性、准确性、快速性、可靠性。
2电源自动切换功能实现方式
2.1 微机型备自投装置
2.1.1功能及特点
微机型备自投装置是一种利用微型计算机控制开关分断实现电源切换的自动装置，其基本工作原理是利用高速微型处理器对采集的模拟量、开关量信息进行逻辑判断，通过驱动电路控制开关设备的关断，实现电源切换。
微机型备自投装置的优点是技术成熟、功能强大、可靠性高、适应性强，缺点是采集量较多、二次回路接线复杂。
2.1.2技术要求
采用备自投装置时，备自投充放电条件及动作逻辑应满足下列要求：
a）备自投充电条件：备自投投入工作、工作电源和备用电源电压正常、工作和备用断路器位置正常、无闭锁条件、无放电条件等。
b）备自投放电条件：断路器位置异常、手跳/遥跳闭锁、备用电源电压低于有压定值延时、闭锁备自投开入、备自投合上备用电源断路器等。
c) 进线备自投装置动作逻辑：判工作电源电压低于无压定值、工作电源断路器电流小于无流定值，且备用电源电压大于有压定值，延时跳开工作电源断路器，确认断路器跳闸后，合备用电源低压侧进线断路器。备自投动作后，确认备用电源低压侧进线断路器在合位。
2.2 自动切换开关电器
2.2.1装置介绍
自动切换开关电器（ATS）是一种包含控制器和开关电器的自动切换装置，控制器用于监测电源电路(失压、过压、欠压、断相、频率偏差等)，开关电器用于将负载电路从一个电源自动转换到另一个电源。ATS由于功能全面、二次回路简单，近几年开始在电源系统特别是一体化电源系统中应用。
按照开关电器工作类别可分为PC级和CB级。
a）PC级只能完成双电源自动转换的功能，不具备短路电流分断（仅能接通、承载）的功能；
b）CB级ATS 既完成双电源自动转换的功能，又具有短路电流保护（能接通并分断）的功能。
2.2.2工作原理及动作逻辑
ATS基本工作原理：自动切换控制器对常用电源和备用电源的相电压同时进行检测，当电源出现偏差时，内部电路对电压幅值及相位的检测结果进行判断，处理结果通过延时后，驱动相应的指令继电器向电动操作机构发出分闸合闸指令。
ATS装置控制逻辑由于在控制器实现，目前电网中采用的控制方式主要自投自复式自动切换控制器和自投不自复式自动切换控制器两种。
3 电源自动切换装置配置原则及方式
3.1 500kV及以上电压等级变电站
按照DL/T5155 2002 《220kV~500 kV变电所所用电设计技术规程》 4.1.2 和Q/GDW 11126-2013《500kV-1000kV变电站站用电源配置导则》5.2要求，500kV及以上电压等级变电站变压器为两台（组）及以上时，由主变低压侧引接的站用工作变台数不宜少于两台，并应装设外部引接电源（采用站外专用备用变或者应急电源）。按照该技术要求，500kV及以上电压等级两台及以上主变变电站均为两路站内工作变外加外部备用电源模式，低压站用电采用单母线分段接线形式，按照此站用电源配置模式，低压侧应配置双电源自动投切装置，实现方式可采用备自投装置和ATS。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1) 配置两套微机备自投装置，实现低压侧两段母线与备用母线的自动切换。
2) 两段母线分别配置一套自动切换开关电器（ATS），实现与备用母线自动切换。
专用备用电源自动投入装置应满足下列要求：
(1) 保证工作电源的断路器断开后，工作母线无电压，且备用电源电压正常的情况下，才投入备用电源；
(2) 自动投入装置应延时动作，并只动作一次；
(3) 当工作母线故障时，自动投入装置不应起动；
(4) 手动断开工作电源时，不起动自动投入装置；
(5) 工作电源恢复供电后，切换回路应由人工复归；
(6) 自动投入装置动作后，应发预告信号。
3.2 220kV电压等级变电站
按照DL/T5155 2002 《220kV-500 kV变电所所用电设计技术规程》 4.1.1、4.2.2和Q/GDW 204-2008《220kV变电站通用设计规范》4.5.1 设计要求，有两台及以上主变的220kV变电站普遍装有两台站用变压器，低压侧站用电母线采用按工作划分的变单母线，相邻两段母线配置分段或联络开关，两段母线之间不宜设置自动投入装置。按照技术要求，双电源切换功能基本配置原则如下：
按照Q/GDW 576-2010《站用交直流一体化电源系统技术规范》4.3.1.8要求，ATS应满足下列技术要求：
（1）宜选择PC级ATS；
（2）应符合GB/T14048.11的规定；
（3）ATS应装有监测电压异常或者电源频率异常的电路，当监测到电源电压异常或者电源频率异常时能够顺利完成既定运行方式的转换；
（4）ATS应可通过监测进线开关故障跳闸或其他保护动作判断母线故障，并闭锁ATS转换进线电源，避免事故扩大。
目前，有部分省公司已运行变电站，存在两段工作母线间装设自动投切装置的情况，不满足 DL/T5155 2002 《220kV~500 kV变电所所用电设计技术规程》。
4 电源自动切换装置定值配合
4.1 欠压定值、有电压定值
根据GB 14048.1-2012 《低压开关设备和控制设备 第1部分 总则》7.2.1.3要求，备用电源自动投入装置欠压定值应为：
Uset1= (0.35~0.7)Un
有压定值应为：
Uset2=0.85Un
4.2 切换时间定值
1、切换时间定值应与外部电网故障最长切除时间配合，确保在由于外部电网故障导致的电压下降的情况下备用交流电源不会投入自动投切：
tset1=tqw1+△t
2、对于多级变压的站用电，按与上一级自动投入装置切换时间配合：
tset2=tqw2+△t
切换时间定值取1和2中较大值。
5 结论
对不同电压等级变电站站用电低压侧双电源投切功能实现方式、配置原则、定值配合要求如下：
1、500kV及以上变电站站用电低压侧进线可采用配置两台微机备自投装置和两台ATS两种方式
2、35kV~220kV电压等级变电站站用电低压侧进线宜采用ATS装置实现自动切换功能，单母线分段方式时，分段开关不设置自动投切装置。
3、电源自动切换切换时间应躲过外部电网故障最长切除时间和上一级自动投入装置切换时间。
逯遥身份证号：370102198901154516
论文作者:逯遥 黄锐 顾迎利
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年2月下
论文发表时间:2018/8/9
标签：电源论文; 装置论文; 母线论文; 电压论文; 低压论文; 工作论文; 断路器论文; 《新材料.新装饰》2018年2月下论文;