变电站低压备自投的原理

李博赞

国网黑龙江哈尔滨市双城供电有限公司 黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：电力系统中，因为故障或者其他原因造成工作电源断电的现象时有发生，备自投的作用就是在正常工作电源断电的时候能够自动的切换至备用电源或备用设备，令用户能够快速的恢复用电的自动控制装备。本文主要对变电站低压备自投的工作原理做了简要的介绍，对其经常出现的故障进行了分析，指出了其运行过程中应该注意的问题，并对相关问题提出了相应的解决方法，以期通过此文的论述能够对供电系统的工作起到一定的辅助作用。

关键词：变电站；低压备自投；原理

前言：备用电源自动投入装置，简称备自投装置。其原理简单地说，就是通过另一套保护装置，在前一套发生故障的时候，将第二套切入使用，达到保证供电可靠的方法。该装置在正常供电的电源因为故障或者电源本身的其他原因造成断电的时候，能迅速的将负荷自动切换到备用电源。因此，备自投装置能够保证在意外事故发生时用户不会突然断电，从而确保用户的成产和生活能够连续的正常运转，将电源故障造成的损失降到最低。

1. 变电站低压备自投在运行过程中存在的问题

1.1变电站的电压继电器数值不准造成的故障

变电站是城市供电设施中的重要机构之一，变电站备自投装置又是变电站的基础设备，现阶段备自投装置在实践过程中已经取得了较大的成功，越来越符合整个城市的用电需求，并且在备自投运行过程中已经能够严格的遵循触发的条件和规则，最后变电站的低压备自投在不断的发展中能够适应新的研究成果，为社会创造更大的社会效益。但同时现阶段备自投装置也不可避免的存在一些问题和常见的故障。备自投系统的安全性和可靠性直接受到变电站电压继电器运行好坏与否和准确与否的影响，因为备自投装置采用的是低电压继电器，如果装置运行采用了大电机时，整个电网的电压短时间内会迅速下降，如果变电站继电器的工作电压过大，这时整个电网的电压就会触发继电器动作电压，因此备自投装置就容易发生误操作的现象。反之，如果继电器的电压过小电压继电器的触发动作时间就会相应的增长，备自投进入运行的时间也会增长，不利于备自投备用电装置的启用。

1.2备自投装置接线错误或者回路不通

由于三块电压继电器的线圈分别接在三相上，且它们常闭触点是串联方式连接的，因此在进行接线的时候应该引起重视。另外电源的保险装置也有十分重要的作用，要经常对电压继电器线圈上的电源保险装置进行检测，虽然一般情况下，只有三相的保险丝同时熔断，三块电压继电器同时发生动作的时候，才会引起备自投的回路，但是如果正好三块继电器中有两块的常开触点不准确或者其他一些未知原因使常开触点闭合了，就会造成备自投设备的误动作。因此在日常工作中应该定期的检查线路中导线是否完好，接头处是否断开等问题。此外，当区域电网发生故障时，会导致低优先级备自投先动，引发不必要的备自投动作后方式切换操作，甚至低优先级备自投先动作，有可能导致高优先级备自投放电不动作，导致部分需要高优先级备自投动作后恢复供电的变电站无法恢复供电。如果采用传统的各套备自投装置动作时间定值级差整定的方式，则低优先级备自投的动作时间会整定的过长，需要低优先级备自投动作恢复供电的情况，恢复供电的时间过长。而且，多套备自投装置的跳闸计时器计时方式可能不同，即使按照备自投动作时间级差整定的方式配合，依然无法防范低优先级备自投抢动的风险。

1.3变电站低压备自投体系应该注意的问题

随着人口的不断增长，我国城市化发展不断的加速，变电站低压备自投装置还需要进一步在运行原理和实际实践中进行研究，现阶段得以解决和控制的问题并无法保证不是一个安全的隐患，更无法保证随着电力行业的发展现有的备自投装置能够应对未来的情况，因此首先应该进行大量的实验，尤其是矛盾和冲突实验，找出矛盾和冲突的关键所在，从根本上解决问题。其次要在工作中记录相应的数据和资料，根据对资料的分析进行有效方案的制定，不断的完善整体的工作体系。人员技术问题也应该进行把控。在一些事故中，计算人员没有深入领会各备自投装置在备自投整组启动过程中，当电压短暂恢复时，各备自投装置的动作过程逻辑存在差异，误认为各备自投装置的动作过程逻辑是完全相同的。在整定备自投定值时，在同一变电站上、下级备自投之间的相互配合上没有加上时间差。验收人员对备自投装置动作过程逻辑的验收把关不到位。现场验收时，认为开关相应动作，装置与后台均有报文就合格，未发现高、低压侧备自投装置在动作过程逻辑上的差异导致进线失电时，备自投装置不必要动作，从而发生事故。

2. 变电站低压备自投运行问题的解决措施

2.1定期检查，确保变电站的电压继电器数值准确

变电站的备自投装置属于应急设备，备自投进入运行的前提条件是正常的供电系统故障，变电站正常工作时，备自投装置不应该有任何反应。当工作电源母线出现故障时，工作人员应该尽快对电路和电源进行相关的检查，在确保电路无电流符合相关规定的情况下，启动备自投装置，要求工作人员确认的原因是为了防止因不必要失压的情况而引起备自投装置的误动。原则上备自投装置只能够动作一次，如果变电站的供电电源发生故障，备自投装置发生一次动作之后，再一次触动了电源保护装置，备自投备用电源也断开，那么电路可能存在永久性的故障，这时工作人员应该及时的进行全面细致的检查，减少设备存在的安全隐患。第四，备自投装置投入备用电源断路器必须要有一定的延时，且最长外部故障切除的时间应该不大于这个延时的时间。第五，为了防止备用电源到故障的元件上的事故发生带来严重的后果，应该保证备自投装置具备闭锁的逻辑功能。第六，备自投在PT二次熔断的时候不应该发生误动作的现象，因此应该设置电压互感器的短线警告装置。

2.2备自投装置准确接线

对于变电站低压备自投设备，在故障处理方面对维修人员均有着较高的技术及经验要求。在处理变电站低压备自投线路故障时，维修人员应当善于进行分析及思考，并且对合理维修方法及手段进行选择。在利用故障处理方法维修变电站低压备自投系统时，应当依据故障原因以及线路合理位置进行选择，从而保证在最短时间内处理好变电站低压备自投线路故障，防止变电站低压备自投线路故障对机床正常使用产生影响。

2.3完善变电站低压备自投体系

调整下级备自投装置定值。组织开展隐患排查，对区域范围内的备自投装置进行全面排查。对于启用方式相同但动作过程逻辑相异、导致上下级备自投时间配合不当的备自投装置，采取合理延长下级备自投动作时间的方式，以确保进线失电时110kV备自投装置比35kV/10kV备自投装置先动作。其次，改进备自投装置逻辑。对于今后新建、技改的变电站，在设计审查和备自投装置招投标时，要求备自投装置的动作过程逻辑统一采用如下标准：在备自投装置整组启动过程中，当电压短暂恢复时，跳闸延时计数器停止并清零，待重新满足启动条件后再从0开始计时。对于已经订货但未投产的备自投装置，要求相应厂家修改完善动作过程逻辑，统一采用上述逻辑。最后，加强施工全过程管理。要求验收人员严格按照有关规定对备自投装置进行全面验收。在校验备自投装置的工作中，增加模拟工作电源短时失电、电压短暂恢复2个时段的情况及模拟各备自投装置间的整体动作配合试验，以验证各备自投装置的动作过程逻辑与设计标准是否存在差异。

3.结语：本文对变电站低压备自投的原理进行了描述和分析，现阶段我国备自投的工作效应达到了相对令人满意的成果。同时，在未来的工作中还需要在原理、实践方式以及变电站其他特殊特征上进行研究，使备自投的工作系统更加完善，实现更高水平的进步。

4.参考文献：

[1]李增高,李淑会,刘文生,吴文兵.变电站低压备自投的原理[J].科技创新与应用,2014(26):178.