10KV配电室进线备自投与母联备自投的特点分析及应用

王小梅

[摘要]备用电源自动投入装置，简称备自投，是供电系统中与电网安全运行息息相关的关键环节之一。本文主要对10KV配电室的两种备自投装置：进线备自投和母联备自投的技术特点及应用进行研究。

[关键词]备用电源自动投入；继电保护；配电

[中图分类号]TM726.1 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0376-01

10KV等级的供电系统，一般采用单路供电方式，并使用备用电源自动投入装置（简称备自投装置），以确保电网的安全运行。在10KV配电室中，有两种采用的比较多的备自投装置，即进线备自投和母联备自投。这两种装置的区别在于：进线备自投是在两个进线柜之间加入PT和备自投装置，而没有联络柜；母联备自投与之相反，是在联络柜中安装备自投装置，同时也为母线安装有PT柜。

1 配电室的进线备自投装置

一般情况下，配电室的两条进线中，母线开关运行，另一条线作为备用进线。如果备自投装置发现母线失压，同时在备用进线上检测到电压，而且运行线路上的开关没有电流，那么就采取跳开运行进线开关的措施，然后合上备用进线开关。

由于主变保护动作需要对进线开关进行跳线操作，以确保故障隔离的可靠性，因此，当主变保护采用闭锁进线备自投的动作时，有可能出现以下故障：

1）如果故障发生在主变保护范围内，采取相应的动作并闭锁备自投装置的话，将导致整站失压。

2）如果故障发生后，采取了主变保护动作后故障仍未消除，那么就要对后备保护做断开对侧开关的动作。由于主变保护动作导致了备自投装置闭锁，那么也将导致整站失压。

3）如果故障发生在主变保护范围内，在采取了主变保护动作后故障消除，备自投装置也已闭锁，那么备自投装置将提交母线失压的告警，但由于不符合备自投的动作条件，因此备自投不会做出动作。

由此可见，主变保护动作的闭锁进线备自投的动作，有可能产生严重的后果。为了解决这一问题，一般可以采用主变保护不闭锁进线备自投的方式，以确保电网的稳定性和可靠性，同时也确保了能够在故障发生时供电不被中断。

进线保护的操作回路，是通过手动或遥控的方式实现跳闸并合后继电器，然后闭锁重合阀的。如果主变保护和备自投装置，在跳闸接入回路后，接入闭锁备自投，那么主变保护采用跳开动作后，如果线路上有合后继电器动作，将可能引发备自投装置的瞬时放电，最后导致整站失压。要解决这一问题，可以采取手动或遥控动作，实现跳闸，并闭锁重合闸。通过手动或遥控实现中间继电器的跳闸，并闭锁重合闸，同时通过手跳闭锁备自投开入，从而在实施手跳动作时闭锁备自投，这样在主变和备自投跳闸，并实现重合阀的闭锁时，备自投就不会出现错误的动作，因为备自投此时不会被闭锁。

如果在主变保护动作下，进线开关对回路进行了操作，导致进线开关跳开，那么就可以避免备自投装置闭锁。但这是重合闸的动作将导致线路开关再一次合上，从而对系统产生冲击，并导致备自投无法工作。要解决这一问题，就需要闭锁线路保护的重合闸，这样主变保护动作跳闸后，备自投装置就不会出现错误动作，系统也不会被冲击，同时备用线路将保证供电的持续性和连续性。

由此可见，进线备自投与主变保护、进线开关之间的配合十分重要。在实际工作中，采用改进进线保护跳闸回路的措施，对确保系统的可靠、稳定运行，起到了十分显著的作用。

2 母联备自投

母联备自投能够在供电设备出现故障时，迅速作出反应，并确保供电的连续性不受到严重的影响。母联备自投装置相对于传统的人工操作方式，不仅极大地缩短了故障时的处理速度，而且在安全性上也有所提升。

母联备自投的工作原理，是直流控制电源小开关和防跳继电器，通过遥控合闸或开关柜手动合闸，执行分闸指示、合闸指示，并遥控分闸或开关柜手动分闸，实现远程或本地的切换，然后保护跳闸和合闸位置继电器，采用防跳贿赂、弹簧储能贿赂，经过遥控合闸出口，经过两断筋显得各自投合母联，接人遥控分闸出口和过电流保护出口，实现主变后备保护，并允许备自投信号。同时还采用PMC工作电源。

母联备自投的工作分为三个阶段。第一阶段是充电过程，如果进线断路器合、分段断路器分，自投转换开关位置投入，即在延时后开放备自投。反之，就在眼时候范围备自投的闭锁状态。第二阶段是在备自投开放时，如果检测到母线失压且无电流的状态，而另一条备用线检测到有电压，那么将转换开关位置投入，并启动备自投。第三阶段，是在一段线路出现失电的状况，而断路器仍然处于合位状态。这时备自投应当断开这一段线路的进线开关，然后启动备自投，经过一段时间延时后，合上分段开关，母线重新供电，闭锁备自投。

母联备自投的优点主要体现在以下几个方面：

1）备自投有着严格的条件限定，从而确保了闭锁的可靠性。从技术上讲，如果要流入下一级的动作，在程序上必须满足当前动作的多个条件要求。如果不能满足当前动作的条件，那么程序将不再运行，并自动执行闭锁动作。当系统采取单相接地方式的时候，如果电压不符合安全要求，那么将自动进行备自投的闭锁操作。当满足自投条件时，母联备自投将采取闭锁动作，以免发生二次合闸的情况。

2）当采用的时间不满足条件时，将返回上一工序，以确保满足时限要求。

3）为了防止重合闸，要确保两项重要的前提，一是要确保系统处于正确运行的状态下，二是要确保在线路出现失压和无流的情况下，不出现断线的错误动作，进线检测到有电压时，不要闭合没有电压的母线；分段处于合上状态时，对备自投要进行闭锁操作。延时操作要根据前面的电源自投时间进行设定，以便于能够相互配合。三是在已经启动备自投时，如果进线处于合位状态，那么才能在进线的出口进行纷飞操作以及在合分段的出口做动作，并且在合上分段后，要能够自动返回出口。如果进线没有跳开，那么在合分段的出口处就不做动作。而且在分段合闸了一定时间（这一时间以0.1秒为单位计算）之后，对分段的出口要进行闭锁操作，以防止出现多次合闸的问题。

在具有以上优点的同时，母联备自投也不可避免的具有一些缺点。以下即是对母联备自投的缺点进行的分析。

1）在满足没有电压、没有电流的前提下，出现轻负荷下三相断线的情况时，将导致备自投装置的自动启动。如果为了解决这一问题而对自投的程序进行修改，那么有可能导致失电状态下备自投不做动作。综合考虑，只能暂时不去解决这一问题。

2）一旦母线或出线发生故障，主编后备保护将出现过流动作。在主变进线跳闸的情况下，母线出现失压的问题，进线上也没有电流，备自投将合上相应的分段，这就导致在一段母线上的故障也将影响到另一段母线。即便主变后备过流保护动作，也会对系统的稳定性造成影响。

3）现在备自投的流程处理只是用于应对一般的情况，在一些复杂的情况下，备自投还能否做出正确的动作，具有不确定性。

3 总结

本文对进线备自投和母联备自投的特点及应用进行了简要的分析。在实际的应用当中，根据具体的需求和实际情况，以及进线备自投和母联备自投的特点，进行相应的设计，就能够保证供电线路的安全、稳定运行，并满足工农业生产和生活的用电需求。

参考文献

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