摘要：我国电力行业的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速，为我国人们的生产生活奠定了非常坚实的基础。随着经济的快速发展和用电负荷的不断增长，人们对电网的供电能力、供电可靠性有了更高的要求。因此，备自投装置应在电网构架已确定的基础上，不断提高自身的供电可靠性。当前中国的110kV变电站常配备备自投装置，备自投装置是否正确动作直接影响着电网的正常运行。
关键词：110kV变电站；备自投原理；其二次回路
引言
科学技术的快速发展使我国快速进入现代化发展阶段的同时，我国电力行业迎来新的发展机遇。电力系统很多重要场合对供电可靠性要求很高，采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要措施。在电力系统中，备用电源自动投入装置简称备自投装置（AAT）。
1变电站备自投的原则
变电站在日常运行当中，需要承受很多方面的压力，例如设备上的压力、运行上的压力、电力供需上的压力等等，当无法承受压力的时候，就会发生一系列的事故，此时，备自投就会自动运行，维护正常工作，给维护人员提供更多的抢修时间，尽量不耽误广大居民的正常用电。经过大量的总结分析，文章认为，变电站备自投原则可以分为以下几个方面：第一，备自投装置属于应急装置，在投入工作时，必须是变电站失去工作电源、备用电源正常状态下投入。倘若备用电源不满足相关电压条件，备自投装置不应该有任何动作，需要立即放电。从以往的工作来看，这一条原则并没有被打破。第二，工作电源的母线失压时，工作人员应该及时对电源进行相应的检查，主要是进行无电流的检查工作。在符合标准的情况下，启用备自投。此项原则主要是为了防止电压互感器，在二次电压断线的时候，造成不必要的失压情况，防止引起备自投误动。第三，备自投装置在理论上，只允许动作一次。倘若变电站的工作电源发生失压的情况，备自投装置在及时的动作以后，如果继电保护装置再一次发生动作，同时将备用电源断开，证明可能存在永久故障。此时必须进行细致的检查，同时避免备自投装置再一次动作，减少不必要的问题和隐患。综合来说，在变电站低压备自投的原理当中，工作原则占有很大一部分，日后需继续总结、分析，制定实际效用更好的工作原则。
2备自投的模拟量采样
基于备自投动作原理，备自投装置判断母线失压后才能动作，因此备自投需要采样母线电压，实际回路为从PT并列屏引入母线电压后经备自投保护屏的母线电压空开后进入装置，达到实时监测母线电压的目的。同时，为了防止因进入装置前的母线电压空开异常跳闸或母线电压采样电缆线芯松动导致备自投装置采不到母线电压，此种情况下备自投z装置不应该动作，因此设置TV断线闭锁备自投动作逻辑，其逻辑为当正序电压小于30V时，主供电源线路有流，负序电压大于8V，满足以上任一条件延长一定时间后报母线TV断线，断线消失后延时返回。另外，除了判断母线失压外，在采样回路中接入主备供线路电流回路，通过判断主供线路无流更好地确认断路器已经跳开，防止备自投误动作，若母线失压但主供电源线路电流采样正常且大于装置有流定值，则备自投装置不应动作。另外，为使备自投动作后备投成功恢复母线电压，确保电网的安全稳定运行，备供电源线路侧必须正常带电，否则即使备自投装置正确动作，母线也不能够恢复电压。因此，装置也需要采样主备供电源线路侧电压，以达到实时监测主备供电源线路侧电压的目的。
3备自投装置工作原理
微机型备自投装置提供的模拟量输入，开关量输入与定值都可以成为控制备自投动作的可编程原件。为防止备自投装置重复动作，借鉴重合闸逻辑的做法，在动作逻辑中设置了一个“充电”计数器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在传统备自投上采用电容器充放电过程和瞬时动作延时返回的中间继电器实现一次合闸；在微机备自投中，一般采用逻辑判断和软件延时代替充电过程。目前国内生产的备自投装置，主要的工作原是可以划分三大类逻辑的控制条件，分别是充电条件、闭锁条件、起动条件。即在所有充电条件均满足，而闭锁条件不满足时，经过一个固定的延时完成充电，备自投装置就绪，一旦出现起动条件即动作出口。正常运行时，其主要线路的母线断路器处于断开状态，而当某一段母线因供电设备或线路故障跳开或偷跳时，则马上进行另外一条线路上的断路器自动重合，即3QF合上，从而实现备用功能，当然经常可能会出现过永久性的故障后，线路断路器不能重合成功，即会再重合一次，不能再发生重合，否则更多的短路电流冲击，对设备发生严重损坏。为防止TV断线时备自投误动，取线路电流作为母线失压的闭锁判据。
4备自投装置的开关量
输入由备自投的动作原理可知，备自投装置开关量输入必须包括主备供线路的断路器位置、合后位置（KKJ）以及相关闭锁备自投动作的开入量。一般来说，主备供线路断路器的位置都直接采自其断路器机构箱的辅助开关，而不是采自主备供线路保护的TWJ或者HWJ，其好处为，即使主备供线路保护的操作插件损坏，TWJ或者HWJ失磁，备自投装置仍然能够识别到断路器的位置开入量，保证备自投装置充电正常，有效防止备自投误动或拒动。合后位置继电器（KKJ）为双位置继电器。当断路器手动合闸或遥控合闸时，KKJ动作并且保持；当断路器手动跳闸或遥控跳闸时，KKJ将返回；当由于保护动作跳开断路器时，KKJ不返回。KKJ的常开接点和TWJ常开接点一起作为启动重合闸的条件，即不一致启动重合闸。断路器在合位的正常状态时，KKJ为1，TWJ为0；当保护动作或开关偷跳时，KKJ为1，TWJ也为1，此时保护装置启动重合闸。因此若备自投跳主备供线路接在保护跳闸位置，则应同时开出一对接点闭锁主备供线路的重合闸。
5备自投的跳合闸等二次回路
备自投动作后应第一时间再次切除主供电源线路的断路器，确保其真实跳开。此时其跳闸回路有两种选择：①接主供电源线路保护的手跳接点或者永跳接点；②接主供电源线路保护的保护跳接点，但应考虑动作后主供电源线路位置不对应启动重合闸，因此应同时开出一副接点接入到主供电源线路保护的闭锁重合闸开入点。备自投动作第二时限应合上备供电源线路断路器，其合闸回路接备供电源线路保护手合接点即可。为防止备供电源由于负荷较大引起过负荷，备自投装置一般具有过负荷联切功能。过负荷联切功能有两种实现方式：①在备供电源投入前先切除部分负荷，从而保证备用电源投入后不会发生过负荷。这种方式常用在负荷较重、备用电源较小时，为保证重要用户供电，人为确定切除部分负荷。②备用电源投入后，由备自投自动检测备用电源的负荷情况，当检测到过负荷后，可分两轮切除部分负荷线路。值得注意的是，过负荷联切后该线路不应再次投入到系统中，否则联切就失去意义，因此联切回路应接该线路保护的手跳或者永跳接点。备自投装置一般配置了独立的合闸后加速保护，包括手合于故障加速跳、备投动作合闸于故障加速跳。
结语
随着中国供电系统规模越来越庞大，中国的变电站一二次设备也越来越先进，技术水平也越来越高，电网自动化的要求日益提高，对运维人员的技术技能要求也更加苛刻。
参考文献
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论文作者:魏森声
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/16
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