10KV配電室進(jìn)線備自投與母聯(lián)備自投的特點分析及應(yīng)用

王小梅

[摘要]備用電源自動投入裝置，簡稱備自投，是供電系統(tǒng)中與電網(wǎng)安全運行息息相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文主要對10KV配電室的兩種備自投裝置：進(jìn)線備自投和母聯(lián)備自投的技術(shù)特點及應(yīng)用進(jìn)行研究。

[關(guān)鍵詞]備用電源自動投入；繼電保護；配電

[中圖分類號]TM726.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0376-01

10KV等級的供電系統(tǒng)，一般采用單路供電方式，并使用備用電源自動投入裝置（簡稱備自投裝置），以確保電網(wǎng)的安全運行。在10KV配電室中，有兩種采用的比較多的備自投裝置，即進(jìn)線備自投和母聯(lián)備自投。這兩種裝置的區(qū)別在于：進(jìn)線備自投是在兩個進(jìn)線柜之間加入PT和備自投裝置，而沒有聯(lián)絡(luò)柜；母聯(lián)備自投與之相反，是在聯(lián)絡(luò)柜中安裝備自投裝置，同時也為母線安裝有PT柜。

1 配電室的進(jìn)線備自投裝置

一般情況下，配電室的兩條進(jìn)線中，母線開關(guān)運行，另一條線作為備用進(jìn)線。如果備自投裝置發(fā)現(xiàn)母線失壓，同時在備用進(jìn)線上檢測到電壓，而且運行線路上的開關(guān)沒有電流，那么就采取跳開運行進(jìn)線開關(guān)的措施，然后合上備用進(jìn)線開關(guān)。

由于主變保護動作需要對進(jìn)線開關(guān)進(jìn)行跳線操作，以確保故障隔離的可靠性，因此，當(dāng)主變保護采用閉鎖進(jìn)線備自投的動作時，有可能出現(xiàn)以下故障：

1）如果故障發(fā)生在主變保護范圍內(nèi)，采取相應(yīng)的動作并閉鎖備自投裝置的話，將導(dǎo)致整站失壓。

2）如果故障發(fā)生后，采取了主變保護動作后故障仍未消除，那么就要對后備保護做斷開對側(cè)開關(guān)的動作。由于主變保護動作導(dǎo)致了備自投裝置閉鎖，那么也將導(dǎo)致整站失壓。

3）如果故障發(fā)生在主變保護范圍內(nèi)，在采取了主變保護動作后故障消除，備自投裝置也已閉鎖，那么備自投裝置將提交母線失壓的告警，但由于不符合備自投的動作條件，因此備自投不會做出動作。

由此可見，主變保護動作的閉鎖進(jìn)線備自投的動作，有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。為了解決這一問題，一般可以采用主變保護不閉鎖進(jìn)線備自投的方式，以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時也確保了能夠在故障發(fā)生時供電不被中斷。

進(jìn)線保護的操作回路，是通過手動或遙控的方式實現(xiàn)跳閘并合后繼電器，然后閉鎖重合閥的。如果主變保護和備自投裝置，在跳閘接入回路后，接入閉鎖備自投，那么主變保護采用跳開動作后，如果線路上有合后繼電器動作，將可能引發(fā)備自投裝置的瞬時放電，最后導(dǎo)致整站失壓。要解決這一問題，可以采取手動或遙控動作，實現(xiàn)跳閘，并閉鎖重合閘。通過手動或遙控實現(xiàn)中間繼電器的跳閘，并閉鎖重合閘，同時通過手跳閉鎖備自投開入，從而在實施手跳動作時閉鎖備自投，這樣在主變和備自投跳閘，并實現(xiàn)重合閥的閉鎖時，備自投就不會出現(xiàn)錯誤的動作，因為備自投此時不會被閉鎖。

如果在主變保護動作下，進(jìn)線開關(guān)對回路進(jìn)行了操作，導(dǎo)致進(jìn)線開關(guān)跳開，那么就可以避免備自投裝置閉鎖。但這是重合閘的動作將導(dǎo)致線路開關(guān)再一次合上，從而對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，并導(dǎo)致備自投無法工作。要解決這一問題，就需要閉鎖線路保護的重合閘，這樣主變保護動作跳閘后，備自投裝置就不會出現(xiàn)錯誤動作，系統(tǒng)也不會被沖擊，同時備用線路將保證供電的持續(xù)性和連續(xù)性。

由此可見，進(jìn)線備自投與主變保護、進(jìn)線開關(guān)之間的配合十分重要。在實際工作中，采用改進(jìn)進(jìn)線保護跳閘回路的措施，對確保系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運行，起到了十分顯著的作用。

2 母聯(lián)備自投

母聯(lián)備自投能夠在供電設(shè)備出現(xiàn)故障時，迅速作出反應(yīng)，并確保供電的連續(xù)性不受到嚴(yán)重的影響。母聯(lián)備自投裝置相對于傳統(tǒng)的人工操作方式，不僅極大地縮短了故障時的處理速度，而且在安全性上也有所提升。

母聯(lián)備自投的工作原理，是直流控制電源小開關(guān)和防跳繼電器，通過遙控合閘或開關(guān)柜手動合閘，執(zhí)行分閘指示、合閘指示，并遙控分閘或開關(guān)柜手動分閘，實現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地的切換，然后保護跳閘和合閘位置繼電器，采用防跳賄賂、彈簧儲能賄賂，經(jīng)過遙控合閘出口，經(jīng)過兩斷筋顯得各自投合母聯(lián)，接人遙控分閘出口和過電流保護出口，實現(xiàn)主變后備保護，并允許備自投信號。同時還采用PMC工作電源。

母聯(lián)備自投的工作分為三個階段。第一階段是充電過程，如果進(jìn)線斷路器合、分段斷路器分，自投轉(zhuǎn)換開關(guān)位置投入，即在延時后開放備自投。反之，就在眼時候范圍備自投的閉鎖狀態(tài)。第二階段是在備自投開放時，如果檢測到母線失壓且無電流的狀態(tài)，而另一條備用線檢測到有電壓，那么將轉(zhuǎn)換開關(guān)位置投入，并啟動備自投。第三階段，是在一段線路出現(xiàn)失電的狀況，而斷路器仍然處于合位狀態(tài)。這時備自投應(yīng)當(dāng)斷開這一段線路的進(jìn)線開關(guān)，然后啟動備自投，經(jīng)過一段時間延時后，合上分段開關(guān)，母線重新供電，閉鎖備自投。

母聯(lián)備自投的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）備自投有著嚴(yán)格的條件限定，從而確保了閉鎖的可靠性。從技術(shù)上講，如果要流入下一級的動作，在程序上必須滿足當(dāng)前動作的多個條件要求。如果不能滿足當(dāng)前動作的條件，那么程序?qū)⒉辉龠\行，并自動執(zhí)行閉鎖動作。當(dāng)系統(tǒng)采取單相接地方式的時候，如果電壓不符合安全要求，那么將自動進(jìn)行備自投的閉鎖操作。當(dāng)滿足自投條件時，母聯(lián)備自投將采取閉鎖動作，以免發(fā)生二次合閘的情況。

2）當(dāng)采用的時間不滿足條件時，將返回上一工序，以確保滿足時限要求。

3）為了防止重合閘，要確保兩項重要的前提，一是要確保系統(tǒng)處于正確運行的狀態(tài)下，二是要確保在線路出現(xiàn)失壓和無流的情況下，不出現(xiàn)斷線的錯誤動作，進(jìn)線檢測到有電壓時，不要閉合沒有電壓的母線；分段處于合上狀態(tài)時，對備自投要進(jìn)行閉鎖操作。延時操作要根據(jù)前面的電源自投時間進(jìn)行設(shè)定，以便于能夠相互配合。三是在已經(jīng)啟動備自投時，如果進(jìn)線處于合位狀態(tài)，那么才能在進(jìn)線的出口進(jìn)行紛飛操作以及在合分段的出口做動作，并且在合上分段后，要能夠自動返回出口。如果進(jìn)線沒有跳開，那么在合分段的出口處就不做動作。而且在分段合閘了一定時間（這一時間以0.1秒為單位計算）之后，對分段的出口要進(jìn)行閉鎖操作，以防止出現(xiàn)多次合閘的問題。

在具有以上優(yōu)點的同時，母聯(lián)備自投也不可避免的具有一些缺點。以下即是對母聯(lián)備自投的缺點進(jìn)行的分析。

1）在滿足沒有電壓、沒有電流的前提下，出現(xiàn)輕負(fù)荷下三相斷線的情況時，將導(dǎo)致備自投裝置的自動啟動。如果為了解決這一問題而對自投的程序進(jìn)行修改，那么有可能導(dǎo)致失電狀態(tài)下備自投不做動作。綜合考慮，只能暫時不去解決這一問題。

2）一旦母線或出線發(fā)生故障，主編后備保護將出現(xiàn)過流動作。在主變進(jìn)線跳閘的情況下，母線出現(xiàn)失壓的問題，進(jìn)線上也沒有電流，備自投將合上相應(yīng)的分段，這就導(dǎo)致在一段母線上的故障也將影響到另一段母線。即便主變后備過流保護動作，也會對系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。

3）現(xiàn)在備自投的流程處理只是用于應(yīng)對一般的情況，在一些復(fù)雜的情況下，備自投還能否做出正確的動作，具有不確定性。

3 總結(jié)

本文對進(jìn)線備自投和母聯(lián)備自投的特點及應(yīng)用進(jìn)行了簡要的分析。在實際的應(yīng)用當(dāng)中，根據(jù)具體的需求和實際情況，以及進(jìn)線備自投和母聯(lián)備自投的特點，進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，就能夠保證供電線路的安全、穩(wěn)定運行，并滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活的用電需求。

參考文獻(xiàn)

[1]國家電力公司南京電力自動化設(shè)備總廠編，NDT200系列備用電源自投裝置技術(shù)說明書

[2]DL 400-91，繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程[S]

[3]DL/T 584-95，3～110KV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程[S]

[4]劉利成，一種備用電源自投裝置的缺陷及解決方案[J]，電力自動化設(shè)備，2004，24（8）：95-96

[5]王曼，郁惟鏞，模式自適應(yīng)微機型備用電源自投[J]，電力自動化設(shè)備，2002，22（5）：41-43