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摘要：备自投作为电力系统不可或缺的一部分，在确保电力系统供电的可靠性与满足社会对电力供应的依赖性等方面有着十分重要的作用，然而备自投装置由于生产厂家或者是时期的不同，其具体的种类、相应的型号与功能存在着较大的区别，这就需要经过不断的实践检验。实际上备自投与线路重合闸之间配合存在着种种问题，需要不断的分析和改进。
关键词：备自投；线路重合闸；配合；问题
1备自投装置概述及其在使用中的基本特点
1.1备自投装置概述
备自投装置，其全称为备用电源自投装置，是当电力系统中的主要供电电源出现供电无力的时候，自动切换为备用电源供电的一种装置。这种装置可以保证供电的连续性，降低了供电中断的概率，为人们生活与生产提供了便利。当下，备自投装置已经在大多数电力系统中投入使用，特别是电压在不超过220千伏的电力系统中。在其使用过程的实际情况中，备自投装置对运行条件有一定的要求。
1.2备自投装置在使用中的基本特点
(1)备用电源自投装置并不是在任何时候都能接入电源进行工作，如果要使装置发挥作用，需要在变电站的主要供电电源或者断路器确定为断开之后，装置方可发挥作用，将提前准备好的备用电源投入。在这过程中，要保证备自投装置与保护装置之间的配合，保证它们各自在时间的需求。(2)备自投装置需要对变电站主要供电电源和设备的电压变化，有精确的感应并且做出相应的配合。例如，当变电站出现母线保护、主变非电量保护等保护动作或者别的原因使得变电站电压消失的时候，备自投装置应该立即感应到并且做出闭锁的反应，这才能使备用电源投入到设定位置使用。（3）备自投装置应保证只动作一次。这是由备自投装置的充电时间决定的，这是为防止备自投装置动作后，将备用电源或设备投入到故障设备时的再动作。但若备自投由一种方式动作后，转变成另一种方式。且满足该方式的充电条件和充电时间，应能再次动作，而不被保护装置所闭锁。
2备自投装置与线路重合闸出现的常见的配合问题
备自投装置在电路运行过程中，应该与线路保护重合闸做到良好有效的配合，才能最好的发挥它的作用，达到我们在电力系统中加入备自投装置的目的。然而要做到备自投装置与线路保护重合闸之间的完美配合并不容易，常常出现各种问题。
目前，备自投装置已被广泛应用于220kV及以下电力系统。以图1为例，图1为220千伏的双母线接线方式的系统，其中进线1、2分别与母线Ⅰ、Ⅱ相连，并且进线1、2的重合闸都是只投单重方式，选定进线2是备用电源，假设此时发生故障的是A故障点，那么在出现故障的瞬间，进线1线路的保护作用会使得1QF和其外侧的开关会立即打开，在这种情况下需要对故障点A发生的故障进行假设与讨论。
（1）假设故障点A发生多相故障，则线路保护动作后，线路两侧开关不再重合，进线1停止运行。备自投为进线备投方式时：由于1QF跳开，220kVⅠ母、Ⅱ母失压，同时进线1停运线路无流条件满足，备自投装置采用进线备投动作逻辑，跳1QF，合2QF，从而保证变电站220kV系统正常供电。由于故障发生在进线1上，备投动作合2QF并不会合至故障，因此线路保护动作不能闭锁进线备自投方式。备自投为分段备自投方式时：由于1QF跳闸，220kVⅠ母失压，同时进线1停运线路无流条件满足，备自投装置采用分段备自投动作逻辑，跳1QF，合3QF，从而保证变电站220kV系统正常供电。因此线路保护动作不能闭锁分段备自投方式。
(2)假设故障点A发生的故障为单相的瞬间性故障，那么线路的保护作用和保护重合闸的配合，会使得线路两侧的开关打开后又迅速闭合，进线1继续工作。备自投装置的两种备自投方式，即进线备自投方式和分段备自投方式，都可能造成系统出现预期外的合环运行情况，这很容易导致电网事故。若备自投装置采用的是分段备自投方式，当线路启动保护作用以及重合闸发生作用的期间，条件符合备自投装置运行要求，但是如果出现动作时间与预期时间不匹配的情况，就极有可能出现备自投装置发出闭合3QF的指令;然而闭合3QF对进线1并没有作用，并不能阻止进线1的工作，这就导致了系统出现预期外的合环运行。
（3）假设A发生的故障为单相永久性故障，则线路保护与重合闸配合，经单相重合闸延时后线路两侧开关重合，在经重合闸后加速瞬时跳开线路两侧开关，进线1停止运行。备自投装置为进线备自投方式时：在线路保护动作之后重合闸动作之前的这一时间段之内，假如时限配合不合适，备自投仍可能会误动作合2QF，在1QF重合的短时间内造成220kV系统的非预期合环运行。同时，在备自投装置动作期间内，由于系统方式发生频繁变化，也可能会造成备自投装置的拒绝动作，在1QF最终跳闸后，2QF最终不能合闸，造成220kV系统设备全部失电，造成严重的电网事故。备自投装置为分段备自投方式时，在线路保护动作后重合闸动作前的这段时间内，如果时限配合不当，备自投仍可能会误动作合3QF，在1QF重合的短时间内造成220kV系统的非预期合环运行。也可能会造成备自投装置的拒绝动作，在1QF最终跳闸后，3QF最终不能合闸，造成220kVI母设备彻底失电，造成严重的电网事故。如果故障点为B点，其情况将与故障点为A点时如出一辙，因此这里不再重复分析。
3备自投与线路保护的配合措施
通过上面的分析我们发现，备自投装置必须与线路保护配合，防止因发生误动或拒动而造成的严重的电网事故。不能采取线路保护动作闭锁备自投的方式来解决二者之间的配合问题，采取备自投跳闸动作时限大于线路保护完全动作时间的方法（即躲过线路保护有足够灵敏度动作的时延加上重合闸动作时延再加上保护后加速动作时延），可以满足线路保护和备自投之间的配合问题。当备自投动作时限大于线路保护完全动作时间时，备自投装置只能在线路保护动作完毕且运行方式不再变化后才会动作，从而实现了线路保护和备自投装置的动作独立性，保证了动作的正确性。
4结束语
综上所述，由于在电力系统中备自投装置的投入使用，为电力系统的正常运行与电力的正常供应带来了更多的保障。若备自投与线路保护、重合闸之间的配合出现问题，会在一定程度上影响电力系统，造成一系列其他故障。因此，在备自投装置的使用过程中，要采用正确的线路备自投方式、处理好线路重合闸与备自投装置的作用时间，以解决备自投装置与线路、重合闸的配合问题，这将对电力系统的发展有重要的意义。
参考文献
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论文作者:黄灿
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
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