备用电源自动投入装置属于备用电源自动投入装置的工作原理浅析

时间：2019-04-03 03:15:30　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘　要］　文章分析备用电源自动投入装置的工作原理，为排涝泵站供电连续性问题提供解决方案。　　［关键词］　排涝泵站；停电；接线方式；备自投　　［作者简介］　陆叶，广西梧州市防洪排涝工程处助理工程师，广西　梧州，543002
　　［中图分类号］ TM64 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）04-0057-0002 梧州市是广西东部的中心城市，位于珠江流域西江水系的浔江、桂江及西江三江汇合口处，由于市区的地势比江河的洪水水位低，所以每逢汛期，雨季，城区就会受到外洪内涝的威胁。为了保障人民生命财产安全，减少洪涝灾害造成的损失，梧州市在城区相继建成了12多公里的防洪堤和8个排涝泵站，在防洪排涝方面发挥了极大的作用，有效地促进了地方经济的发展。但排涝泵站作为一级用电负荷，在实际运行中却遇到这样的问题，那就是雷暴雨导致泵站主供电源停电时，我们通过人工操作将泵站切换到备用电源供电最少需要20分钟左右的时间，这对分秒必争的抗洪抢险来说，是很不利的。如何保证排涝泵站供电的连续性，维持排水系统的安全运行，是我们必须面对的问题。
　　一、备用电源自动投入装置的工作原理
　　在电力系统中，有一种安全自动装置，由于结构简单、投资少，可靠性高，能保证用户不间断供电而被广泛应用，这种装置称之为备用电源自动投入装置，简称BZT装置，如果将它应用到我们的排涝泵站，就能很好地解决排涝泵站供电连续性的问题。下面通过对备用电源自动投入装置工作原理的分析来说明它是如何解决供电连续性的问题。
　　备用电源备动投入装置（BZT）是电力安全自动装置的一种，作用是当正常供电的线路发生故障而停电时，能自动而迅速地将备用电源投入工作或将负荷切换到备用电源上去，从而保证用户的连续供电。
　　如图1所示的接线方式为桥形接线，正常的运行方式是：DL1、DL2在合位，DL3在分位，进线1通过DL1向10kV Ⅰ段母线供电，进线2通过DL2向10kV Ⅱ段母线供电，桥开关DL3作为备自投开关。
　　其动作逻辑为：当进线1因故障失电，备自装置判断出10kV Ⅰ段母线失压，进线1无电流，10kV Ⅱ段母线有电压，动作跳开DL1开关，合上DL3开关，确保了两段母线不失压。同理，如果进线2因故障失电，备自投装置动作，跳开DL2开关，合上DL3开关。为了保证供电的可靠性，进线1和进线2的电源应取自不同的变电站，以保证变电站故障时，两进线电源不同时失电。在这里，备用电源自动投入装置除了取母线电压为判据外，还引入了进线电流作为备自投动作的条件，也就是说，除了判别母线无电压外，还需判断该母线连接的进线无电流，另一段母线有压，备自投才会动作，这样做是为了防止母线PT断线引发的备自动误动作。如果进线1带Ⅰ、Ⅱ段母线运行，也就是说DL1、DL3在合位，DL2在分位时，DL2开关作为备自投开关。备自投的动作原理为：进线1失电后，备自投判断Ⅰ、Ⅱ段母线失压、进线1无电流、进线2线路有电压、动作跳开DL1开关，合上DL2开关。进线2带Ⅰ、Ⅱ段母线运行时，动作原理也是一样。这样的运行方式下，Ⅰ、Ⅱ段母线电压可通母线PT切换装置切换到其中一台母线PT上去，即两段母线的电压都取自其中一台母线PT。
　　图2所示的接线是单母线接线。正常运行时，DL1或DL2其中一个开关在分位，另一个在合位（即DL1和DL2互为备投）。
　　我们假定DL1在合位，DL2在分位，当进线1故障导致母线失压时，备自投装置判断母线无压，进线1无流，作为备用线路的进线2有压，动作跳开DL1开关，合上DL2开关。这种备自投方式类似于上面说的其中一条进线带Ⅰ、Ⅱ段母线运行的方式。
　　二、备用电源自动投入装置的基本要求
　　上面分析了备用电源自动投入装置动作的一些逻辑原理，下面谈谈该装置的一些基本要求。
　　1. 工作电源切断后，才能投入备用电源，这一要求的目的是为防止将备用电源投入到故障元件上去，造成备自投失败，甚至扩大事故，设备受到短路电源的再次冲击，加重设备损坏。例如图1中，只有当DL1断开后，才允许合上DL3。如果进线1线路故障，DL1还没断开时合上DL3，电流通过DL2、DL3、DL1流向故障点，相当于带地线合闸送电。这样一来，备自投不但不成功，还会扩大事故，造成设备损坏。实现这一要求的措施是：备自投装置的合闸回路由供电线路受电侧开关的常闭辅助触点启动。
　　2. 备自投装置应保证只动作一次。假如工作母线发生永久性故障，这样由变电站侧的开关将跳闸，备自投装置检测到母线无压，进线无流，备用侧有压后就会动作，将备用电源投入，因故障发生在母线，故障没有被切除，备用电源上的继电保护会迅速动作将备用电源断开，如果此时再次将备用电源投入，不但不成功，还会使备用电源、系统受到故障电流的冲击，可能导致事故扩大、设备损坏的严重后果。备自投装置可以通过逻辑判断来实现只动作一次的要求，即备用电源自投只有在充电完成后，才可能动作。其充电条件全部满足且持续时间达到备用自投充完电所需的时间，备自投才能完成充电，任一放电条件满足，备用自投即放电，备自投就无法启动时，只有再次充满电后才可能再启动。
　　3. 工作母线失压时，除了要检测到备用电源有压外，还要检查工作电源无电流才能启动备自投，以防止电压互感器一、二次三相断线造成误动作。
　　4. 定值方面的整定要求：低电压继电器应保证在所接母线失压后能可靠动作，在切除故障后能可靠返回，为缩小低电压继电器动作范围，低电压定值宜整定得较低，一般动作电压取额定电压的15％～30％。过电压继电器用于判断备用电源是否有电压，应能在所接母线(或线路)电压正常时能可靠动作，而当备用电源电压低于允许值时，则不允许备自投装置动作。考虑到电动机自启动过程中备用母线可能出现的最低运行电压，应保证备自投装置动作，所以过电压继电器的动作电压值不应低于额定电压的15％～30％。
　　备用电源自动投入装置如能在排涝泵站在广泛应用，将能很好地解决排涝泵站供电连续性的问题，提高泵站的应急处置能力，为抗洪抢险赢取宝贵的时间，而且它投资少，可靠性高，后期的维护量也少，无需占用很多资源，是一种行之有效的解决问题的办法。不过，在实际应用中，各单位还需灵活结合自身一次系统接线的实际情况，和变电站的保护相配合，整定出合理的动作定值。在备用电源自动投入装置正式启用前还需做一次整组传动试验，这样才能保证备用电源自动投入装置能正确、可靠动作，才能切实提高排涝泵站供电的可靠性。
　　［参考文献］
　　［1］黄梅.电力系统自动装置［M］.北京:中国电力出版,2002.

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