广东电网有限责任公司揭阳供电局 广东揭阳 522000
摘要：随着我国电力系统的不断发展，备自投装置的作用也变得越来越重要。但是在实际的应用过程中，经常会出现无法正确投入到电网的运行之中，本文就继电保护备自投的应用及改进进行分析，以供参考。
关键词：放电开入；轻载备自投；跳位开入；PT断线；带方向TV断线过流；
引言
备自投装置是提高供电可靠性的一套安全自动装置，在主供电源失去时通过自投备用电源来保证正常供电，可提高电力系统的供电可靠性，在各电压等级电网中得到广泛应用。由于备自投需要适应多种运行方式，因此其原理和二次回路接线都比较复杂，从而发生误动、拒动事件。
1备自投装置基本要求
备自投装置（BZT）全称为备用电源自动投入装置。备自投（BZT）装置是当工作电源因故障或其它原因被断开后，能迅速自动地将备用电源或其它正常工作的电源投入工作，使工作电源被断开的用户不至于停电的一种自动装置。在变电站，为了提高供电可靠性，一般可以采用环网供电或两台以上变压器并列运行进行供电。但是这种做法将使继电保护复杂化，而且增大了短路电流，加重了一次设备的负担。如果采取分段母线接线，则在简化继电保护和减小短路电流等方面都有积极的效果。而在常开的分段断路器上装设备自投装置，也就可以保证供电的可靠性。所以对于备自投装置最重要要求就是其动作的正确性。
备自投装置的使用原则主要包括：一是，保证只动作一次，即动作后须人工复归才能准备下一次动作。电网系统中的工作电源发生故障或失压之后，就需要装置动作，切除故障电源并合上备用电源，当备用电源恢复正常后，需要人工到备自投装置处进行复归确认，否则禁止装置自动充电，避免线路有检修等情况，备自投合上后线路发生恶性触电事件。二是，备自投装置的放电开入须考虑周全。备自投装置的放电开入主要有以下几点：以进线备自投为例 图一为进线1，2互为备投，3DL为死开关（一直合位），a）手动分闸时，闭锁备自投。这个避免在停电时，备自投误判为母线失压，合上备用电源又让母线重新带电。b）线路保护的距离、零序二段及以上保护动作应闭锁备自投。一段保护原则上保护线路全长80%左右，二段保护主要作为下一级线路的远后备，当二段或以上段（包含距离及零序）动作时，说明故障区域范围很可能在母线或下一级线路处，此时备自投再动作，无非再让系统承受一次冲击。目前很多厂家仍然没有做到这个闭锁。c）刀闸节点、备用线路电压异常及备自投闭锁功能开入闭锁。任意进线的刀闸没在合位，说明两线路不能互为备用，装置自动放电（现在有些厂家取消刀闸节点）。备用进线取A相电压作为有压依据，若此电压消失，说明该进线不具备备用作用的能力。
图一
2备自投装置设计注意事项
2.1进线备自投跳闸回路问题
一般在设计进线备自投的跳闸回路时，可以使用保护跳闸和永跳两种方法。这两种方法的性质存在差异，所以在实际使用时应该注意的地方也有所不同。对于保护跳闸，闭锁重合闸的问题是设计当中必须思考的问题。因为在线路已经使用保护跳开后，之前已经断开的问题线路会再次重合，造成无法对有故障的线路进行有效隔离，所以就造成备自投不能正常运转。因此，就要采用别的跳闸输出接点去闭锁这个线路保护的重合闸。在工作中需要注意的是，使用此方法来接通线路时，一些备自投的生产商只给设计了一副跳闸输出接点，所以这时候就要管理人员和生厂商进行交流，建议他们对跳闸出口接点多配置一副，来确保其功效尽可能的发挥，或者通过重动继电器来实现此功能。对于永跳来说，采用这个方法可以省略闭锁重合闸，但一些厂家的保护不具备永跳开入，这就只能闭锁重合闸来实现，而不能想当然的接到手跳回路中去。
2.2设计进线备自投跳位开入回路问题
进线备自投在装置动作后，须对主供电源的线路开关进行位置确认，只有在确认开关位置在分位后才能执行合备用线路的命令，通常，我们选取断路器机构箱的开关辅助节点作为位置开入，这个节点跟断路器状态实时对应。但有时，为了施工方便，设计采用线路保护操作箱TWJ继电器（跳位监视）节点作为开入量给备自投装置使用。这个设计看上去优点很多，电缆两端都是在中控室里，节省了从中控室到变电场的电缆布置，接线简单方便，却忽略了一个严重的问题，当线路保护发生故障后，从保护跳闸到保护重合闸再后加速，此时开关弹簧释能，控制回路中存在短时的控回断线，一般是弹簧储能时间，约5~8秒，这个时间段内，TWJ继电器是监视不到开关位置的，此时备自投装置误判为开关分闸不成功，闭锁装置而导致备自投不能正确动作。常有变电站因为这个问题导致全站失压，运行中的变电站须抓紧对此问题进行整改，保证备自投的正确动作率。
3轻载变电站PT断线引起的备自投误动问题
轻载的备自投装置在发生PT三相断线时，符合备自投动作无压无流判据，若PT断线发生在PT二次总线上（PT二次源头），则导致全站失压的风险极大¬。我们通过新原理来解决了这个问题，即在轻载状态下，对比母线A相和线路TYD电压来实现。轻载的情况，即电流小于设定值和开关合位。这就很好的解决了轻载时发生PT断线的备自投误动问题。在失去三相电压后，线路保护中的距离保护及零序保护因失去电压这个参考量，退出运行，后备保护剩下TV断线过流保护，为了正常运行时不误动，通常这个定值设的很大，又没有方向，这大大的降低了保护的灵敏性，失去方向性。为了使线路保护和备自投后加速保护能够较好的运用，提出了新原理的TV断线保护，利用线路TYD电压Ux，对称计算出线路的其他两相电压，这个在软件上很容易实现，计算出的其他两相电压与原Ux电压幅值相等，角度上，B相电压落后其120°、C相电压超前其120°。由此得到新的三相电压，当发生PT三相断线时，由此新的三相电压来提供方向判据，则原TV断线过流的整定值可以降低约原来定值的一半，因为反方向故障保护不动作，这就大大的提高了线路保护的灵敏性和可靠性了。同样道理，这个判据可以用在备自投装置上，发生PT断线时，带方向的TV断线过流可以很好的提高灵敏度。
4结语
综上所述，备自投是保障电网安全、可靠的重要装置，目前电力系统得到广泛的运用，由于其逻辑简单，动作成功率极高。但应用中涉及的元件和系统因素较多，需要根据变电站的运行方式和负荷情况考虑备自投装置与其他保护装置以及各类系统的配合。我国现阶段的110kV变电站已经对备自投装置进行了一系列的探究与改造，并取得了较为良好的工作效果。与此同时，还应根据电网的实际情况，对备自投系统可能发生的问题、造成的损失进行进一步分析，保证防患于未然。
参考文献：
[1]刘龙舞.备自投系统存在的问题及改进方案[J].电气应用.2014（09）
[2]刘云.110KV变电站备自投装置应用分析[J].中国新技术新产品.2012（14）
[3]黄华.备自投实际应用中的若干问题分析[J].科技创新与应用.2013（34）
[4]陈晓彬.一起新能源接入条件下线路保护与备自投装置误动的原因分析与改进措施[J].广东电力.2015（12）
论文作者:蔡昭宇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
标签：装置论文; 线路论文; 断线论文; 相电压论文; 动作论文; 电源论文; 变电站论文; 《基层建设》2017年第19期论文;