备自投装置定值整定原则分析及优化建议

王敬引等

摘 要：文章通过对典型备自投装置的动作逻辑、定值整定原则进行具体分析，提出了优化建议。

关键词：备自投；整定原则；优化建议

引言

随着社会经济不断发展，电力客户对电力系统供电可靠性的要求越来越高，备用电源自动投入装置（以下简称备自投装置）作为提高多电源供电变电站的供电可靠性、保障对客户连续供电的一种有效手段已被广泛应用在各级供电系统中。由于电网规模不断扩大，电网结构日趋复杂，多级变电站或多套备自投装置需要相互配合，备自投装置的定值整定尤为重要。文章将针对几种典型的备自投装置的定值整定进行分析和探讨。

1 备自投装置基本要求及动作逻辑

1.1 备自投装置基本要求

（1）当工作电源无压，而备用电源有压，且无其他闭锁条件时，备自投装置应能起动。（2）当手动、遥控切除工作电源时，应闭锁该侧备自投。（3）备自投装置每充电完成一次后，仅允许动作一次，下一次动作需重新充电。（4）在备用电源投入前，需要确认工作电源开关确已断开。（5）电源开关偷跳或继电保护跳开后而无需闭锁时备自投装置应动作。（6）备自投装置除了备自投功能外，应具备联切功能，以便联切小火电、电容器或部分负荷。

1.2 备自投装置动作逻辑

下面以内桥接线主接线变电站为例，介绍最常见的桥开关备自投方式及线路备自投方式动作逻辑，如图1所示。

由图1可见，变电站高压侧为内桥接线，线路1进线开关DL1对应Ⅰ母线，线路2进线开关DL2对应Ⅱ母线，桥开关DL3。

1.2.1 桥开关备自投装置动作逻辑

正常运行时，Ⅰ、Ⅱ母线均有压，DL1、DL2在合位，桥开关DL3在分位。

（1）Ⅰ母失压、Ⅱ母有压时，跳开DL1开关，合上DL3开关恢复Ⅰ母供电。（2）Ⅱ母失压、Ⅰ母有压时，跳开DL2开关，合上DL3开关恢复Ⅱ母供电。（3）进线DL1或DL2开关偷跳时，合上DL3开关恢复Ⅰ母或Ⅱ母供电。（4）为防止PT断线时备自投误动，用检线路无流的判据加以闭锁。

以上备投动作过程分解为下列动作逻辑：

（1）动作逻辑1：当满足Ⅰ母无压、线路Ⅰ无流、Ⅱ母有压条件时启动，在DL1合位、DL3分位情况下，经跳闸延时跳开DL1开关。（2）动作逻辑2：当满足DL1开关分位、Ⅰ母无压、Ⅱ母有压条件时启动，在DL3分位情况下，经合闸延时合上DL3开关。（3）动作逻辑3：当满足Ⅱ母无压、线路Ⅱ无流、Ⅰ母有压条件时启动，在DL2合位、DL3分位情况下，经跳闸延时跳开DL2开关。（4）动作逻辑4：当满足DL2开关分位、Ⅱ母失压、Ⅰ母有压条件时启动，在DL3分位情况下，经合闸延时合上DL3开关。

1.2.2 线路备自投装置动作逻辑

正常运行时两线路均有压，两段母线均有压，DL1 和DL2 中的一个开关在合位，另一个在分位，DL3 在合位。

（1）在工作线路失电、备用线路有压时，跳开工作线路开关，合上备用电源线路开关。（2）为防止 PT 断线时备自投误动，用检线路无流的判据加以闭锁。

以上备投动作过程分解为下列动作逻辑：

（1）动作逻辑 1：当满足Ⅰ、Ⅱ段母线无压、线路Ⅰ无流、进线Ⅱ有压条件时启动，在DL1 合位情况下，经跳闸延时跳开DL1开关。（2）动作逻辑 2：当满足进线Ⅱ有压、DL1 在跳闸位置、Ⅱ段母线无压条件时启动，在DL2分位情况下，经合闸延时合DL2开关。（3）动作逻辑 3：当满足Ⅰ、Ⅱ段母线无压、线路Ⅱ无流、进线Ⅰ有压条件时启动，在DL2 合位情况下，经跳闸延时跳开DL2开关。（4）动作逻辑 4：当满足进线Ⅰ有压、DL2 在跳闸位置、Ⅰ段母线无压条件时启动，在DL1分闸情况下，经合闸延时合DL1开关。

2 备自投装置基本整定原则

下列备自投整定原则主要针对变电站高压侧备自投装置而言，低压侧备自投装置定值与高压侧配合整定即可。

2.1 低电压元件

（1）应能在所接母线失压后可靠动作，而在电网故障切除后可靠返回。（2）如本侧母线或所带低压母线上接有并联电容器时，检无压定值应低于电容器低压保护电压定值。（3）低电压元件定值不宜整定过高，一般整定为 0.15-0.3倍额定电压为宜。

2.2 有压检测元件

应能在所接母线或线路电压正常时可靠动作，而在电压低于正常运行最低允许电压时可靠返回，电压定值一般整定为0.6-0.7倍额定电压。

2.3 检无流定值

应在轻负荷情况下、工作母线PT三相断线时备自投不误动，无流检查定值按小于最小负荷电流整定。

2.4 跳、合闸动作时间

（1）跳闸动作时间：备自投启动后跳开工作电源动作时间应大于本级线路电源侧后备保护动作时间，需要考虑重合闸时，应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，同时，还应大于工作电源母线上运行电容器的低压保护动作时间。（2）合闸动作时间：合备用电源时间一般无需整定延时，当跳开工作电源时需联切部分负荷，或联切工作电源所带电容器、小火电时，则合闸时间可整定为0.1s-0.5s。

3 备自投定值整定注意事项

3.1 低电压元件定值整定

低电压元件定值，即备自投装置检母线无压定值，其整定值要注意紧密结合装置所判电压相别，一般为母线线电压，早期一些装置也有判单相电压的情况，所以检无压定值一定要分清线或相电压值。另外，母线带小电源时，检无压定值应大于由小电源产生的能长期维持的工作母线残压。

3.2 有压检测元件定值整定

有压检测元件定值，即备自投装置检母线或线路有压定值，检母线有压定值注意事项同低电压元件。

检线路有压定值注意有两种情况，一种与装置实际接入电压一致整定，即额定电压取线路PT或抽取二次电压实际值，如北京四方公司CSC246装置；另一种装置线路电压定值整定与装置实际接入的二次电压值无关，一律按照额定电压100V整定，而装置对线路电压有压、无压检查根据线路PT额定二次值 （由系统参数确定）自动选择定值，即线路额定电压Uxn=100V时取整定值；Uxn=100/V时取整定值除以的数值，如南瑞继保的RCS9651装置。因此，整定装置的系统参数定值同样非常重要，一定与实际核实一致，线路PT尤其要核对所用二次绕组是第二组还是第三组（变比不同）。

3.3 跳、合闸动作时间定值整定

跳闸动作时间，即备自投启动后延时跳开工作电源的时间，其动作时间不仅需要考虑线路保护动作延时、重合闸延时，同时还应大于工作电源母线上运行电容器的低压保护动作时间，故当出现工作电源开关偷跳时，需要选择“开关偷跳再执行跳”逻辑（如CSC246装置设有该控制字，选择置1，RCS9651C装置将“加速备自投”控制字置0），否则需要整定合闸时间时特殊考虑，合闸时间应大于所带电容器的低压保护动作时间，一般可取1S。

跳、合闸动作时间整定，还要考虑上下级备自投的配合。与保护装置配合顺序相反，优先选择上级备自投动作，下级备自投动作时间应大于上级备自投时间，并留有一定裕度。整定时需注意备自投装置计时方式，目前存在两种情况，均在满足无压起动条件即开始计时，但如遇电压短暂恢复，则一种装置停止计时但不清零，待重新满足无压条件后继续计时，另一种装置计时清零，待重新满足无压条件后重新计时。整定上下级配合时一定注意不同装置的计时方式。

3.4 检无流定值整定

检无流定值，主要用于防止工作母线PT三相断线时备自投误动，轻负荷时也应发挥作用，所以一般无流检查定值可取装置最小电流值。若实际负荷小于装置最小电流，无流检测定值无效时，则在条件具备时采用外回路措施弥补，如将PT三相断线时联动的接点接入闭锁备自投回路。

4 优化建议

通过以上分析可以看出，不同备自投装置定值整定存在一定差异，有时上下级之间可能不易配合，特提出以下优化建议：

（1）有配合关系的上下级备自投装置应采用同一计时方式，统一整定原则。（2）装置定值整定受限时，可以优化设计方案，从外回路加以解决，提高保护效果。

5 结束语

备自投装置定值整定不能一概而论，与装置外部接线、动作逻辑、功能选择有密切联系，需要综合考虑，尤其针对不同装置间的配合需要不断优化，有效提高备自投装置的应用效果。

参考文献

[1]DL/T526-2002.静态备用电源自动投入装置技术条件[S].

[2]DL_T_584-2007.3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程[S].

[3]RCS-9651C备用电源自投保护测控装置技术和使用说明书[S].

[4]CSC-246备用电源自动投入装置使用说明书[S].

作者简介：王敬引（1966，4-），女，大学学历，高级工程师，现从事继电保护专业工作。