探讨电力系统备用电源自动投入装置

王震 文小龙 熊航 赵永刚 丁佳乐 张东明 连婷

摘要：在电力系统中，很多变电站（或用户）是由单电源的辐射形网络供电的。当供电电源由于某种原因而断开时，由它供电的变电站（或用户）将失去电源，给用电企业经济造成不同程度的损失。为了消除或减少损失，保证不间断供电，在某些变电站（或用户）中采用了备用电源自动投入装置。

关键词：电力系统;备用电源;自动投入装置

在电力系统中，很多用户和用电设备是由单电源的辐射形网络供电的。当供电电源由于某些原因而断开时，则连接在单电源上的用户和用电设备将失电，给生产和生活造成不便利，带来经济损失。

为了避免出现此种现象，保证用户不间断供电，在发电厂和变电所中通常设有两路及以上的电源进线，其中一路作为工作电源，一路作为备用电源。如果在备用电源的线路上装设备用电源自动投入装置，则当出现故障，工作电源失电后，备用电源能自动而且迅速地被投入到工作中，避免了停电现象，从而大大提高供电的可靠性。

一、备用电源自动投入装置

备用电源自动投入装置就是当工作电源因故障或其他原因被断开以后，能自动迅速地将备用电源投入工作或将用户供电切换到其他正常工作的电源上去，使用户不停电的一种装置，简称BZT装置。变电站的一次设备系统结构及BZT作用的开关如图1、图2所示。

在图1中，正常情况下电源1工作，电源2处于备用状态。当电源1线路发生故障时，对侧继电保护动作，断开对侧断路器，线路失电，本侧BZT装置动作，断开断路器1DL，将断路器2DL自动投入，保证继续供电。

在图2中，正常情况下变压器B1运行，变压器B2处于备用状态。当变压器B1发生故障时，继电保护装置动作，断开断路器1DL和3DL，然后BZT装置动作，将2DL和4DL自动投入，备用变压器B2投入工作，保证继续供电。

二、安装备用电源自动投入装置的意义

当丁作电源消失时，备用电源的投入，可以用手动操作，也可以用BZT装置自动操作。采用BZT装置自动投入，中断供电时间只是自动装置的动作时间，时间很短，只有几秒，对生产无明显影响，故BZT装置可大大提高供电可靠性。

三、备用电源自动投入装置的分类

变电所中一般是采用两路电源供电，一路是工作电源进线，另一路是备用电源进线。工作电源和备用电源的接线方式可分为两类：一类是明备用电源接线方式，另一类是暗备用电源接线方式。

什么是明备用电源的接线方式？即正常工作情况下，只有工作电源工作，而备用电源不工作，只有在工作电源发生故障时备用电源才投入工作。

什么是暗备用电源的接线方式？即正常工作情况下，工作电源和备用电源电源都投入工作，它们之间互为备用。

四、供电系统对备用电源自动投入装置的基本要求

其基本要求如下：应保证备用电路投入的时候，工作电路一定是断开的;工作电源的电压失电时，自动投入装置均应动作;保证该装置只动作一次;电压互感器任一熔断器熔断时，APD装置不应误动;备用电源有压才能投入;该装置的动作时间应尽可能缩短，以利于电动机自启动和缩短停电时间。

五、备用电源自动投入装置保护原理

备用电源自动投入装置中.当一次运行方式相对固定时，BZT装置接线比较简单。但对于实际的运行方式来说，不可能永远在一种方式下运行，顾及到电网的灵活性，要求BZT装置投入时的动作过程也相应有所不同，如下图3所示：在图中这种接线方式下，共有三种可能的运行方式，从而也就有三种备自投方式：

第一种运行方式：正常运行时3QF处于断开位置，I、Ⅱ段母线分裂运行，分别由T1、T2供电。在这种运行方式下，如果I回路故障，导致I段母线失压，此时BZT装置应能自动断开运行断路器1QF和2QF，然后再投入分段断路器3QF，使母线I恢复供电;此种方式属暗备用的各自投方式。

第二种运行方式：1QF、2QF、3QF处于合闸位置，4QF、5QF断开，正常运行时由T1给两条母线供电。在这种运行方式下，如果I回路故障，导致两段母线均失压，此时BZT装置应能自动断开运行断路器1QF、2QF，然后再投入4QF、5QF，使T2兩段母线供电。此种方式属明备用的各自投方式。第三种运行方式：3QF、4QF、5QF处于合闸位置，1QF、2QF断开，正常运行时由T2给两条母线供电。在这种运行方式下，如果Ⅱ回路故障，导致两段母线均失压，此时BZT装置应能自动断开运行断路器4QF、5QF，然后再投人1QF、2QF，使T1给两段母线供电。此种方式属明备用的各自投方式。

参考文献：

[1]刘治，马更生，张瑾，等.新型抽气式飞灰取样装置在火电厂的应用[J].内蒙古电力技术，2012，30（2）：73-76.

[2]赵世杰，周钰哲，王海滨.灼烧法飞灰含碳量在线检测与应用的研究[J].华北电力技术，2011（10）：10-13.

（作者单位：国网新疆电力有限公司巴州供电公司）

作者简介：王震（1992.01.18），性别：男;籍贯：甘肃白银;民族：汉;学历：大学本科;职称：助理工程师;研究方向：电力系统。