摘要：本文阐述了备自投装置在中化泉州石化炼油项目电力系统中的应用分析，以及在实际应用中遇到的一些问题，并针对这些问题提出了解决措施。
关键词：备自投；无压启动；过流闭锁；电力系统
引言：
备用电源自动投入装置简称备自投[BZT]，是当工作电源因故障或其它原因消失后，迅速将备用电源或其他工作电源投入工作的自动装置，是为了提高电力系统供电可靠性而装设的自动装置。随着现代电力技术不断发展，电网规模的进一步扩大，对供电系统的安全性、可靠性、连续性的要求越来越高，为了适应电力系统发展的需要，保证电力系统供电的连续性，需要装设各种自动装置，以保证其运行的可靠性。由于备自投装置设备简单，投资较少，因此在变电站和配电站中得到了广泛应用。
随着计算机技术的发展，以单片机或可编程逻辑元件构成的微机型备自投装置得到了大量的应用，其设计和运行上的灵活性为备自投装置提供了多种备用电源自投方式，实现了无压启动、位置启动的自投和互投。并在备自投逻辑中加入了必要的闭锁条件使其更加可靠准确，提高了电源对负荷供电的可靠性，保证了电力系统供电的连续性。
1 典型备自投逻辑
1.1备自投装置的基本要求：
1.1.1 只有当工作电源断开以后，备用电源才能投入。
1.1.2 工作母线上无论任何原因失去电压时，BZT装置均应动作。（为了防止备用电源误投到故障上，泉州石化公司备自投逻辑设了工作电源进线开关电流保护闭锁备自投的条件，同时在分段开关上增设了充电保护）
1.1.3 BZT装置只允许将备用电源投入一次。
1.1.4 当备用电源同时作为几个工作电源的备用时，BZT对每个工作电源均独立。
1.1.5 BZT装置应以最快速度投入，尽可能减少用户停电时间。
1.1.6 当备用电源无电压时，BZT装置不应动作。
1.1.7 电压互感器二次侧熔断器熔断时，BZT装置不应误动。
1.2我司10kV电力系统备自投装置功能设置
如上图所示，系统正常运行时进线开关1DL、2DL处于合闸状态，分段开关3DL处于热备用状态，1#、2#主变，10kV I段母线、II段母线分列运行，互为备用电源。
事故情况下，工作电源因故障失电，则备用电源通过分段开关为停电的母线供电。如1#变压器或其上级电源系统故障，导致10kV I段母线失电，则备自投装置将首先令进线开关1DL跳闸，然后令分段开关3DL合闸，2#变压器带10kV I段母线、II段母线运行；同理，2#变压器或其上级电源系统故障，导致10kV II段母线失电，则备自投装置将首先令进线开关2DL跳闸，然后令分段开关3DL合闸，1#变压器带10kV I段母线、II段母线运行。
1.3备自投装置动作条件
1.3.1 工作电源无电压、无电流；
1.3.2 备用电源电压正常（进线开关合位、电压正常）；
1.3.3 工作电源配出回路无短路、接地故障；
1.3.4 工作电源母线PT无断线。
1.3.5 备自投合分段开关前先发跳开工作段进线开关命令，判断工作段进线开关分闸后，再发合分段开关的命令。
1.4我司备自投装置逻辑介绍
1.4.1 进线柜备自投逻辑：
断路器合位手车工作位、无三相同时失压、有压，无PT断线故障；发进线有压至母联柜
电流速断或反时限过流或有流或变压器零序保护动作或PT断线；发闭锁备自投信号。
1.4.2分段柜备自投逻辑：
备自投允许投入逻辑：母联手车工作位、母联隔离柜工作位I、母联断路器分位、I段进线合位、I段进线手车工作位、II段进线合位、II段进线手车工作位；
备自投投入逻辑：备自投允许投入后，I段进线有压、II段进线有压、I段母线有压，II段母线有压，延时10000ms，备自投投入，并点亮备自投装置投入指示灯当失压后，备自投必须在4000ms内完成动作，如不能完成，备自投退出。
I段母线失压，备自投启动跳I段进线合母联逻辑：I段母线三相失压备自投投入，I段母线失压、II段母线有压、I段进线有压消失、I段进线无闭锁条件。条件满足后，启动跳I段进线，当进线跳闸后，2000ms内必须合上母联断路器，如不能完成，备自投退出。当发出备自投跳闸命后，I段进线断路器合位消失，且母联在分位，启动备投合母联。
备自投启动跳II段进线合母联逻辑：备自投允许投入后、II段母线失压、I段母线有压、II段进线有压消失、II段进线无闭锁条件；条件满足后，启动备自投动作，备自投跳II段进线。当进线跳闸后，2000ms内必须合上母联断路器，如不能完成，备自投退出当发出备自投跳闸命后，II段进线断路器合位消失，且母联在分位，启动备投合母联。
2 存在问题及改进方法
2.1 在泉州石化公司炼油项目区域变电站及单元变电站受配电过程中，发现有时会发生进线柜误发PT断线闭锁备自投的情况，如配出回路发生单相接地保护跳闸，以及上级线路停电时，就会出现上述情况。经对PT断线的判据及定值进行分析，发现是延时时间太短所致，系统出现故障时，往往会出现短时的三相电压不平衡，从而产生短时的负序电压，起初我们的继电器PT断线负序电压判据的延时是100ms，后经讨论，修改为250ms，经过验证，上述误判的情况得到了很好的解决。
2.2泉州石化公司炼油项目各区域变电站、单元变电所的10kV进线开关设有时限速断及过流保护，该保护的时限都较短（0.4-0.8s），且电流值是按照配出变压器的速断值配合过来，数值不大，所以为了在备自投过程中，防止造成备用电源保护动作，故限制了高压电动机的自启动容量，绝大多数高压电动机低电压保护设为70V，1S，极少数应工艺需要设为70V，9S。备自投低电压跳进线设定为60V，1.5-2S（区域变电站设为1.5S，单元变电所设为2S）。
2.3泉州石化炼油项目四座35kV区域变电站及单元变电所八的主变压器10kV输出侧采用小电阻接地，根据此系统的接地方式，在变压器差动保护继电器Sepam T87中设置了零序保护报警和跳闸，作为10kV母线接地保护以及各配出回路接地故障的远后备保护。因为该保护动作于线路变压器组始端35kV断路器和站内10kV进线断路器，故保护动作后，应该闭所10kV分段开关备自投。具体实施办法为，在线路变压器组保护屏上的变压器差动保护继电器Sepam T87中，将零序跳闸保护增加一个出口（O104），通过控制电缆将此开关量信号送至10kV进线柜，并接引到10kV进线柜上的综合保护继电器Sepam S80对应的I210端子上；在10kV进线柜上的综合保护继电器Sepam S80上，将I210开关量编写到备自投闭锁逻辑中。
2.4备自投逻辑中，变量VL6前的与门逻辑判断了VL1的状态，在进线开关偷跳或误分的情况下，因为VL1条件中进线开关在合位不满足，VL1置“0”，即使出现母线失压，VL6也不会置“1”，导致分段开关不动作；而且此与门逻辑中判断了VL1属于重复判断，因为VL4中已经含有VL1的所有因素，同时VL3与VL4之间加了延时断开（4000ms），所以不会影响VL6的动作。经过分析，将逻辑语句VL6=备自投投入VL4、VL1条件满足、I段母线失压、II段母线有压、I段进线有压消失、I段进线无闭锁条件，改为VL6=备自投投入VL4条件满足、I段母线失压、II段母线有压、I段进线有压消失、I段进线无闭锁条件。
2.5对于有流闭锁备自投判据，电流定值选择难度较大，如太小，则上级系统故障时，大容量、大惯性电动机反馈电流将会误闭锁备自投；如太大，则低负荷运行时，发生PT误操作或PT二次保险全熔断，会导致备自投误动作。对于此问题，进线柜选择带方向的过流保护继电器，这样就可以区分流过进线柜的电流是运行电流，还是反馈电流了，从而可以降低有流闭锁备自投的电流定值。
3结束语
通过对泉州石化炼油项目电力系统备自投装置的介绍，分析了BZT动作的条件和过程，对原逻辑以及运行过程中出现的问题进行改进、完善，同时也提出了其它改进建议，希望能对大家在今后的工作中起到帮助和指导作用。
参考文献：
[1]黄家丰.备自投装置不正确动作的原因分析及对策.广西电业，2012（05）
[2]《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》（水利电力出版社）
论文作者:岳远浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/17
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