摘要：为了减少损失，保证用户不间断供电，在电力系统中广泛采用了备用电源自动投入装置。文章主要分析了110kV线路备自投故障及对策，以供参考。
关键词：110kV；线路；备自投；故障
引言
备自投装置是提高供电可靠性的一套安全自动装置，在主电源失去时通过自投备用电源来保证母线不失压及线路的供电，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，从而导致误动、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。从名字便可以理解这种装置关键在于“自”。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。
典型备用电源自投方式:备用电源一般分为明备用和暗备用两种。运行正常情况下断开的备用线或备用变压器称为明备用。不需要有经常断开着的备用电源，当某一电源故障时由另外一工作着的电源将全部负荷带起来，这种备用称为暗备用。
备自投的基本动作原因：工作母线由于某种原因使工作电源断路器断开后，自动投入装置动作，将备用电源自动投入。自动投入装置动作后应首先检查工作电源断路器断开的原因。其原因大致有以下几种：向本站供电的电源侧失去电源；本站的供电设备故障后继电保护动作，断路器跳闸；工作电源断路器由于操作回路或保护回路出现故障以及误碰而跳闸；、由于电压互感器的熔断器熔断而引起的误动。
备自投装置的基本要求：工作电源断开后，备用电源才能投入； BZT只能动作一次，防止系统受到多次冲击而扩大事故；备用电源自动投入装置的动作时间应尽量缩短，以利于电动机自起动；在手动跳开工作电源时，备自投不应动作；应有切换备自投工作方式及闭锁备自投功能；备用电源无压时，BZT不应动作；BZT在电压互感器（PT）二次熔断器熔断时不应误动，故应设置PT短线告警；应检验备用电源的过负荷能力和电动机自起动条件，如备用电源过负荷能力不够，或电动机自起动条件不能保证时，可在备用电源自动投入动作的同时，切除一部分次要负荷；如果备用电源投到故障上，应使其保护加速动作。
2备自投运行管理分析
2.1备用电源自动投入条件
备用电源自动投入条件具体来说：（1）低电压元件：所接母线失压后可靠动作，而在电网故障切除后可靠返回，为缩小低电压元件动作范围，低电压定值宜整定得较低，一般整定为0.15～0.3倍额定电压。为避免自动投入装置失压误动，低电压元件可由两个电压继电器组成，其触点构成与门出口，两个电压继电器的电压可取自同一组电压互感器的不同相别，也可取自不同的电压等级或所用电系统。（2）有压检测元件：应能在所接母线电压正常时可靠动作，而在母线电压低到不允许自投装置动作时可靠返回，电压定值一般整定为0.6～0.7倍额定电压。（3）动作时间：电压鉴定元件动作后延时跳开工作电源，其动作时间宜大于本级线路电源侧后备保护动作时间与线路重合闸时间之和。
2.2运行中应注意的问题
在变电站新投运时，必须做备自投装置的实际带开关跳、合试验，不能用简单的模拟试验来代替，模拟试验只能用来检测备自投装置的一般逻辑功能。备自投装置要完全独立于保护装置，不能影响保护的正确动作，其回路应避免与保护回路混杂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行备自投装置的逻辑试验时，首先要通过做安全措施，把备自投装置完全独立出来，以免试验时误动或者拒动。备自投逻辑试验时，必须严格按照备自投逻辑进行，尤其应注意对备自投闭锁逻辑的试验。运行人员在投备自投装置时，应注意装置的充电标志，如有现场不能解决的异常情况，及时反映，以便迅速得到解决。需要停用备自投装置时，应先退除装置出口压板，再退装置直流电源，最后退出装置交流电源；装置投运时，操作顺序恰恰相反。在此过程中，遇有装置异常情况，应慎重对待妥善处理。
3、110kV线路备自投故障及对策
3.1事故分析
某电力公司新桥变110kV备自投装置动作，现场检查电源进线即蔡新线保护并未动作，巡线检查并无故障，备自投动作显得十分异常。当时系统运行方式：新桥变110kV单母接线方式，110kV蔡新线供新桥变负荷，110kV均新线热备用充当备用电源，某风电场经110kV老新线上网，新桥变备自投投入进线互投方式。到新桥变检查发现，当天站内有110kV母线PT消缺工作，PT处于检修状态，110kV系统二次无电压，备自投满足了低电压判据条件。调取蔡新线当时电流曲线，发现在13：00~13：30时间内，蔡新线电流快速下降，至13：32降至0.1A 以下，此时备自投满足了无流条件而动作出口。
3.2原因分析
经新桥变上网的一座风电场配置有57台风机，装机容量近10万kW，通过两台63MW 主变上网。在当天13时之前，风电场发电较为平稳，根据当时风电场提供的发电量及新桥变负荷情况，计算得风电场当时提供负荷电流的30%左右。之后受气象条件影响 ，当地风力忽然加大，风电场在半小时内出力骤然上升，在13：30左右接近满发，提供了近60%负荷电流。风电支路电流甚至超过大电源侧电流，导致蔡新线电流下降至 0.1A 以下，此时备自投装置动作出口。由于该风电场装机容量较大，而风力情况受气象条件影响，发电量变化很大，导致主网系统电流变化大，对备自投等自动装置将会产生较大影响。
3.3采取措施
该公司上网的风电具有以下特点：风能的变化有随机性，大多数风电场距电力主系统和负荷中心较远，风电场与薄弱的系统网络相联。大容量风机并网后，在风力大发时可消纳较大负荷，需改善电网结构，增加110kV联络线路，接纳更多风电容量。
掌握风电出力规律，根据《风电场接入电网技术规定》，风电场应配置有风电功率预测系统，系统具有 0～48h短期风电功率预测以及15min～4h超短期风电功率预测功能。风电场应将风电功率变化情况及时报电网调度部门。
当出现电网设备故障或特殊运方情况下，应根据风电出力情况，及时调整保护及自动装置投退方式。如在本例中，考虑风电场大发对电流分布会有较大影响时，应将备自投退出运行。或风电场根据调度部门指令控制其输出功率，使电网可靠运行。
适当缩短备自投动作时间，降低备自投动作过程中，风电短时脱网时的不利影响，防止自动解列装置或低频保护动作跳闸。
结语
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。如何不断提高备自投的动作成功率和可靠性，仍然需要不断总结经验，我们应对各种问题深入研究，提高其动作可靠性，保证电网安全运行。
参考文献
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[4]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)
论文作者:温永先
论文发表刊物:《基层建设》2016年32期
论文发表时间:2017/1/17
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