关于备自投应用中相关问题的探讨

摘要：备自投装置在一定程度上能够确保电网正常运行，提高供电的可靠性和连续性。但在实践生产中，备自投装置的运行方式口逻辑关系与实际存在一定的差距。本文主要讨论内桥接线备自投动作行为的分析与单母分段接线备投在设计时需要注意的一些问题，并针对存在的问题提出了改进措施或思路。

关键词：备自投 跳闸 闭锁 可靠性

0 引言

备自投装置通过降低重载线路的负荷，限制短路电流，在一定程度上提高电网供电的连续性和稳定性。在科学技术高速发展的今天，电网供电系统不断完善，备用电源自动投入装置在供电系统中的应用效果逐步改进。在我区110kV系统主要接线方式有两种，一种为内桥接线、另一种为单母分段接线。本文主要讨论内桥接线备自投动作行为的分析与单母分段接线备投在设计时需要注意的一些问题，并针对存在的问题提出了改进措施或思路。

1 内桥接线方式进线备自投分析

当1DL分位，2DL、0DL合位，2#进线运行时，1#进线为2#进线备用，这种运行模式叫做进线备投方式（参见图1）。

状态A：对于进线备投，当正常供电时，1#进线处在热备用状态，2#进线正常运行，0DL合位，该运行状态下开关量与电气量的特点分别是：

①开关量：1DL处于分位，2DL、0DL在合位；

②电气量：1#、2#母线及其进线线路的电压稳定。

此状态通常称之为允许备投启动状态（即充电状态），标示为状态A。

状态B：取一种常见故障，当2#进线对侧突发故障后开关跳闸（两侧都不投重合闸），本侧开关仍处于闭合状态。该运行状态下开关量的特点与状态A下开关量的特点相同，但是电气量1#与2#母线失压，且1#进线有压、2#进线无压。

出现状态B以后备自投立即启动，本侧2#进线开关跳闸，1#进线开关闭合，供电状态恢复正常，由此，我们通常将状态B称之为备投启动状态。

上文阐述的是关于内桥接线备投的一个简单准备、启动、动作过程。但在实际供电过程中，备自投装置的动作行为与设计接线方面仍有待进一步探讨。

2 内桥接线各种故障下备自投动作行为分析

2.1 运行方式一内桥接线各种故障情况下动作行为分析：3DL主供，1DL、0DL运行；1#、2#变并列运行；2DL热备；1DL、2DL互为备投。

2.1.1 A点故障：①1#主变保护拒动，越级至3DL III段距离，不重合；备自投经延时跳开1DL，合上2DL，备投于故障，越级至4DL III段距离，不重合。

②1#主变保护低压侧拒动，或变压器故障，高后备或差动保护动作，跳开1DL、0DL，110KV母线失压，备自投动作合上2DL，2#变正常运行。

2.1.2 B点故障：①2#主变保护拒动，备自投动作情况A（1）相同。

②2#主变保护低压侧拒动，或变压器故障，高后备或差动保护动作，跳开0DL，110KVI母线不失压，备自投不动作，1#主变正常运行。

2.1.3 C点故障：3DL动作，重合一次不成功，备自投经延时跳开1DL，合上2DL，1#、2#变正常运行。

2.2.1 A点故障：①1#主变保护拒动，越级至3DL III段距离，不重合；备自投经延时跳开1DL，合上0DL，备投于故障，越级至4DL III段距离，不重合。

②1#主变保护低压侧拒动，或变压器故障，高后备或差动保护动作，跳开1DL，备自投动作，合0DL，备投于故障，越级至4DL III段距离，不重合。

2.2.2 C点故障：3DL动作，重合一次不成功，备自投经延时跳开1DL，合上2DL，1#变正常运行。

以上是对内桥接线备自投动作进行了分析总结，主要是要大家对内桥接线的备投动作有一个清晰的认识，在主变保护高低压侧出现故障时，主变保护动作闭锁备自投，不允许备投装置动作；只有在线路发生故障，对侧线路保护跳开才允许备投动作，是我们在二次调试时需要注意的地方。

3 单母分段主接线方式下备自投在实际应用中应需要注意的问题

在我区许多站运行方式都是单母分段主接线方式，下图是典型的单母分段接线方式，就单母分段接线方式从备投的跳闸回路、合闸回路、位置接点的二次接线需要注意的地方进行研究分析。

3.1 进线备自投跳闸回路的设计问题

一般来讲，通过接入手跳回路或保护跳闸回路来实现进线备自投动作跳开原工作线路的功能，但两种方式都存在問题。

3.1.1 保护跳闸方式。闭锁重合闸是备自投装置设计要点之一。如果备自投跳闸回路以保护跳闸的方式将断开线路开关，很容易被误断为开关偷跳，保护装置随即二次启动重合闸，将线路开关二次闭合。这样一来，存在故障的线路没有被隔离开来，在后续运行过程中会对备自投装置的正常运行产生不利影响。出现此类状况后，要借助另一副跳闸输出接点来闭锁线路保护的重合闸。为确保线路稳定运行，设计人员应采用此种接线设计。但现实情况是，有的备自投生产厂家仅设计了一副跳闸输出接点。为弥补跳闸输出接点的缺陷，设计人员审图时应该向生产厂家提出增设一副跳闸出口接点的要求。

3.1.2 手跳方式。通过手跳方式处理时闭锁重合闸时可以不考虑上述问题。手动跳闸和遥控跳闸的操作回路中已设有闭锁重合闸的装置，相对而言，这种“手跳闭锁备自投”的设计简单易行。基于备自投装置的设计原则，手动跳闸时备自投不应将备用线路开关闭合，通过采用保护合后继电器接点接入备自投装置来完成该操作要求。鉴于此，应该“手跳闭锁备自投”的回路加入该装置的设计中。但若将“手跳闭锁备自投”的回路设计加入手动备自投设计中，备自投借助手跳回路将线路开关断开后，“手跳闭锁备自投”回路便可能将备自投闭锁，致使其不能合备用线路的矛盾逻辑，鉴于此，切忌将“手跳闭锁备自投”回路与手动跳闸方式混用，即取消保护合后继电器接点接入备自投装置，以防备自投装置误动作。笔者建议，不要以手跳的方式将备自投装置接入跳闸回路。

3.2 进线备自投合闸回路的设计问题

参照保护装置来确定备自投合闸的接法。进线备自投的合闸回路通常通过手合或不经手合两种途径来实现。

当“手跳闭锁备自投”的功能通过保护装置的合后继电器实现时，一定要将备自投合闸接入手合回路，因为在手合回路中接入保护装置的合后继电器，并且合后继电器是通过手合来起动的，备自投的动作条件是在收到保护的合后继电器动作信号才具备。

3.3 备自投装置断路器位置接入接点设计的问题

通常备自投装置仅在开关位置取一个常闭接点即可。在设计阶段，一般通过开关机构箱的开关常闭接点与保护装置的TWJ接点来取得。在实际工作中，设计人员基于方便施工的考量，通常都择取TWJ继电器接点，因为通常都在继电保护室集中放置保护装置和备自投装置，用于接线的电缆较短且便于施工，该方式所产生的工作量要少于装设在开关场的开关机构箱所产生的工作量，这就是取TWJ继电器接点的重要原因。还有，多数备自投装置厂家图纸在开关量输入端都标取进线TWJ接点，这也是误导设计人员取TWJ接点的原因之一。但是在实际应用中我们发现备自投在取用开关位置接点时，必须要结合重合闸来选取采用的接点位置。

在实际应用中，如果本侧开关保护有重合闸，那么备自投与重合闸相互配合使用时，为了确保第一时间并且正确地反映开关的合分位状态，备自投装置開关位置的接入点应取开关机构箱的接点，进而不受其它因素的影响，在一定程度上保证了备自投动作的正确性。

4 结束语

近年来，针对以上问题，吕梁电网110kV变电站对备自投装置的设计和安装方面进行了改进，备自投投入运行后，结合实际动作结果备自投能正确动作，并且，在一定程度上提高了供电的可靠性，降低了劳动强度，提高了生产效率。

参考文献：

[1]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社，2010.

[2]《RCS-9000备用电源自投保护测控装置技术使用说明书》.

[3]《DSA2361备用电源自投保护测控装置技术使用说明书》.

[4]《变电站备用电源自投装置的技术原则》.

[5]高中德，舒治淮，王德林.国家电网公司继电保护培训教材[M].中国电力出版社，2009.

作者简介：

张毅凯（1982-），男，山西吕梁人，2006年毕业于上海电力大学，助理工程师。