備自投的工作狀態(tài)分析與應(yīng)用

朱高偉

(貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000)

0 前言

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或其它原因使工作電源跳開(kāi)時(shí)，需要自動(dòng)將備用電源投入工作，這樣的自動(dòng)裝置稱為備自投裝置。備自投工作方式通常分為母聯(lián)備自投和線路備自投。當(dāng)兩個(gè)電源互為備用時(shí)，稱為母聯(lián)備自投，如圖1所示；當(dāng)兩個(gè)線路互為備用時(shí)，稱為線路備自投，如圖2所示。

1 工作原理

1.1 母聯(lián)備自投工作方式

(1)正向運(yùn)行條件如下：Ⅰ段、Ⅱ段母線電壓正常，即U1>U1y，U2>U2y；1QF和2QF處于合閘位置，3QF處于分閘位置，即兩段母線獨(dú)立運(yùn)行。

圖1 母聯(lián)備自投

圖2 線路備自投

(2)正向動(dòng)作，即備自投動(dòng)作條件如下：線路處于正向運(yùn)行狀態(tài)；Ⅰ段(Ⅱ段)母線失壓失流，即U1U2y(U1>U1y)；滿足正向動(dòng)作條件后，備自投裝置跳開(kāi)1QF(2QF)開(kāi)關(guān)，確認(rèn)跳開(kāi)后再合上3QF開(kāi)關(guān)。

(3)逆向運(yùn)行，即系統(tǒng)準(zhǔn)備恢復(fù)原有運(yùn)行方式的條件如下：Ⅱ段(Ⅰ段)進(jìn)線電壓正常，即U2>U2y(U1>U1y)；3QF處于合閘位置；1QF(2QF)處于分閘位置，而2QF(1QF)處于合閘位置。

(4)逆向動(dòng)作，即系統(tǒng)恢復(fù)到原有運(yùn)行方式的條件如下：線路處于逆向運(yùn)行狀態(tài)；失電進(jìn)線電壓恢復(fù)正常，即U1>U1y (U2>U2y)；滿足逆向動(dòng)作條件后，備自投裝置跳開(kāi)3QF開(kāi)關(guān)，確認(rèn)跳開(kāi)后再合上1QF(2QF)開(kāi)關(guān)。

1.2 線路備自投工作方式

(1)運(yùn)行條件如下：兩條進(jìn)線電壓正常，即U1>U1y，U2>U2y；1QF(2QF)處于合閘位置，2QF(1QF)處于分閘位置；

(2)動(dòng)作條件如下：線路處于運(yùn)行狀態(tài)；Ⅰ段(Ⅱ段)進(jìn)線失壓失流，即U1U2y(U1>U1y)；滿足動(dòng)作條件后，備自投裝置跳開(kāi)1QF(2QF)開(kāi)關(guān)，確認(rèn)跳開(kāi)后再合上2QF(1QF)開(kāi)關(guān)。

2 二次設(shè)計(jì)

下面來(lái)分析備自投裝置的二次接線設(shè)計(jì)。以母聯(lián)備自投為例，兩路進(jìn)線采用兩個(gè)10KV的中置式開(kāi)關(guān)柜，中間為母線聯(lián)絡(luò)柜，斷路器均采用VS1手車斷路器，母線聯(lián)絡(luò)柜采用YG-800B備用電源微機(jī)自動(dòng)裝置，YG-800B是一款適用于110kV及以下系統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置，可以實(shí)現(xiàn)備用電源的自動(dòng)投入和工作電源的自動(dòng)恢復(fù)，并帶有完善的保護(hù)功能。

裝置需要采集的電氣量包括：模擬量 -Ⅰ段、Ⅱ段的電壓和電流，模擬量采集回路如圖3所示；開(kāi)關(guān)量-2QF狀態(tài)、3QF狀態(tài)、裝置外部閉鎖信號(hào)，開(kāi)關(guān)量采集回路如圖4所示。

若Ⅱ段母線失壓失流，備自投裝置將延時(shí)跳開(kāi)2QF開(kāi)關(guān)，確認(rèn)跳開(kāi)后延時(shí)閉合3QF開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)母聯(lián)備自投的正向動(dòng)作過(guò)程；當(dāng)Ⅱ段母線恢復(fù)正常，備自投裝置將延時(shí)跳開(kāi)3QF開(kāi)關(guān)，確認(rèn)跳開(kāi)后延時(shí)閉合2QF開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)母聯(lián)備自投的逆向動(dòng)作過(guò)程。

圖3 模擬量輸入回路

圖4 開(kāi)關(guān)量輸入回路

備自投裝置的27腳作為控制斷路器動(dòng)作的公共端，配合26、28腳實(shí)現(xiàn)3QF的合閘和跳閘操作；34腳作為控制斷路器動(dòng)作的公共端，配合33、35腳實(shí)現(xiàn)2QF的合閘和跳閘操作；同時(shí)將2QF(3QF)開(kāi)關(guān)的輔助常閉觸點(diǎn)串接在3QF(2QF)開(kāi)關(guān)的合閘閉鎖回路，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)間的互鎖，保證了2QF和3QF在同一時(shí)刻只能二合一，備自投動(dòng)作回路如圖5所示。

圖5 備自投動(dòng)作回路簡(jiǎn)圖

4 結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，備自投尤其是微機(jī)型備自投裝置在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，備自投裝置使用方便、穩(wěn)定可靠，運(yùn)行人員操作簡(jiǎn)單，動(dòng)作成功率高，正確地設(shè)計(jì)并應(yīng)用備自投裝置，對(duì)于提高電力系統(tǒng)的供電可靠性有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。