1010100 kVkVkVV备自投装置不充电故障分析

胡小敏

（国网江西省电力有限公司赣西供电分公司检修公司，江西新余338025）

0　引言

为了供电的安全性、稳定性、可靠性，一般除有工作电源外，还应有备用供电电源。当工作电源因故障断开或某种原因失去电压后，备用电源应能自动地快速地投入运行，这种将备用电源自动投入，使用户不停止供电的装置称为备用电源自投装置，简称BZT装置。

在电力系统中，重要用户不允许停电。因此常设置两个或两个以上的独立电源供电，一个工作，另一个备用。当工作电源消失时，备用电源可手动操作投入，也可用BZT装置自动投入，但手动投入中断供电时间较长，对正常生产和生活有一定影响，对生产工艺不允许的场合往往不能满足要求。采用BZT装置自动投入，中断供电时间只是备用电源自投装置的动作时间，只有几秒钟，对生产无明显影响，故BZT装置可大大提高供电可靠性[1]。

1　配电房系统主接线和运行方式

公司办公大楼配电房采用单母线接线方式，如图1所示，由两回10 kV进线供电（分别为进线一911、进线二912），三回出线（分别是1号主变、2号主变、3号主变）及电压互感器（两台单相电压互感器V形接线）。

配电系统有两种运行方式，方式一：进线一开关带10 kV母线运行，进线二开关备用，即911开关在合位，912开关在分位；方式二：进线二开关带10 kV母线运行，进线一开关备用，即912开关在合位，911开关在分位。

图1　配电房主接线图

2　BZT装置基本原理及工作的基本要求

配电房采用南京南瑞继电保护电气有限公司生产的LFP-965B型BZT装置。该装置能实现线路开关自投，即系统运行方式一和运行方式二的自投，分段开关自投，当两段母线分列运行时（本配电房为单母线接线，只采用线路开关自投功能）。

2.1　基本原理

外部电流和电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数转换器再至CPU，外部开关量经光隔至CPU，最终经过CPU采样数字处理后，输出执行命令完成各种预定功能，如图2所示：

图2　备自投原理图

2.2　基本要求

BZT装置只动作一次，动作时发出信号，并且工作电源开关先切，备用电源开关后投。为了满足这个要求，设计了类似于线路自动重合闸的充电过程，只有在充电完成后才允许自投。每回进线开关各引入一相电流，确定进线开关已断开，才允许合备用电源开关，同时信号继电器动作发出信号。

母线电压互感器熔断器熔断时装置不动作，线路无电压时装置不动作（该接线方式无线路电压，互感器装置整定控制字置“0”认为有电压，符合要求），检测到装置本身硬件故障时装置闭锁。由类似于线路自动重合闸的放电过程来实现装置闭锁。

3　BZT装置故障基本情况及故障分析处理

3.1　BZT装置故障基本情况

BZT装置故障前由进线一911开关供电，进线二912开关备用，BZT装置液晶面板显示U1ab 100 V、U2ab 100 V、CD“1”及日期时间，各种信号指示灯显示正常。某日巡视设备时发生自投装置已动作，跳闸、合闸位置继电器灯亮，由进线一911开关供电切至进线二912开关供电。接着记录BZT装置动作时间并复归装置，确发现装置显示CD“0”即装置未充电，且U1ab显示电压为48 V左右。正常运行时液晶面板应显示U1ab 100 V、U2ab 100 V，CD“1”如图3所示：

图3　装置正常显示图

当运维人员发生BZT装置故障时，要尽快分析原因，及时排除故障。

3.2　BZT装置故障分析处理

BZT装置故障主要表现为装置未充上电（液晶显示屏显示CD“0”），已充好电显示CD“1”。装置收到闭锁信号和自身工作电源消失等。充电条件：1）母线有电压；2）工作电源开关在合位，备用电源开关在分位；3）工作电源开关KK（控制开关）在合闸后位置。/；放电条件：1）母线三相电压异常；2）有外部闭锁信号，如手跳工作电源开关，变压器保护动作，装置自检故障，BZT装置退出等。主要分以下两种情况。3.2.1母线电压互感器熔断器熔断

母线电压互感器采用两台单相电压互感器V-V形接线（不完全星型），如图4所示，用来测量相间电压不能测量相对地电压，可满足计量要求，比较经济，广泛用于小电流接地系统，如中小型工厂的高压配电室，其U1等于系统电压，U2等于100 V[2]。

1）一次侧A相熔断器熔断时，Ubc电压正常，Uac和Uab电压均降低，Uac＞Uab；

2）一次侧C相熔断器熔断时，Uab电压正常，Uac和Ubc电压均降低，Uac＞Ubc；

3）一次侧B相熔断器熔断时，Uac电压正常，Uab＝Ubc＝1/2Uac；

4）二次侧a相熔断器熔断时，Ubc电压正常，Uab＝Uac＝1/2Ubc；

5）二次侧b相熔断器熔断时，Uac电压正常，Uab＝Ubc＝1/2Uac；

6）二次侧c相熔断器熔断时，Uab电压正常，Ubc＝Uac＝1/2Uab[3]。

所以电压互感器一次侧或二次侧任一相熔断器熔断都会出现两个相间电压降低，使装置不充电（放电闭锁装置）。当BZT装置显示CD“0”（即装置未充电）且相间电压降低时，运维人员应切换电压切换把手，找出是哪个相间电压不正常来判断是哪相熔断器熔断，以便及时处理，排除故障。2-3、6-7接通测量Uab，1-2、5-6接通测量 Ubc，1-4、5-8接通测量Uac[4]。

图4　电压互感器V形接线及电压切换把手图

3.2.2外部闭锁信号

当装置检测到有外部闭锁信号时会瞬时完成放电闭锁装置，如手动跳闸、运行电源开关KK（控制开关）未在合闸后位置、CPU检测到装置硬件故障等。若BZT装置动作过一次，复归装置后显示未充电但电压正常，运维人员只需将该开关KK（控制开关）转到合闸位置，使其自动返回合闸后位置即可，此时控制开关21-23触点接通，等待15 s充电完成，准备下次自投，此种情况是手动操作过KK，使备用电源开关KK（控制开关）处于预备合闸位置。

出线采用的是继电器式的速断和过流保护，当出线故障速断或过流保护动作会使自投装置闭锁，运维人员应及时检查复归信号继电器，消除外部闭锁信号。对自己不能处理的故障要及时通知相关检修人员。

3.2.3本次故障的处理过程

故障发生后运维人员及时进行了检查，没有发现保护动作信号，两条进线开关的KK（控制开关）都在合闸后位置。BZT装置显示Uab 48 V左右，电压不正常，于是用万用表测量电压互感器二次侧保险上、下端电压，两端电压都有100 V，说明一、二次A、C相保险没问题。再仔细分析此电压互感器为不完全星型接线，一次侧A、B、C三相设置了保险，二次侧B相无保险，刚才测量的是Uac电压并非Uab电压，该故障现象符合电压互感器一次侧B相保险熔断。将电压切换把手切至Uab电压表盘指示48 V左右，确定电压互感器一次侧B相保险熔断。接下来申请电压互感器停运更换一次侧B相保险，更换完毕恢复送电，备自投装置充电正常。

4　结束语

BZT装置故障主要是BZT装置电压异常或有外部闭锁信号，平时工作中要紧扣这两个方面找原因，严格执行巡视检查制度，运维人员能够及时发现并处理故障，保证BZT装置正常稳定运行，避免公司大楼停电事故的发生。