大师课堂：《继电保护SO EASY——备自投动作逻辑》
备自投动作逻辑
备自投动作逻辑怎样使用备自投
电力系统中，因为故障或其它原因工作电源断开以后，将备用电源、备用设备或其他电源自动地迅速地投入工作，令用户能尽快恢复供电的自动控制装置，简称备自投装置(AAT装置)。采用备自投装置可以提高供电可靠性、简化继电保护配置、限制短路电流并提高母线残压。随着用户对供电可靠性要求的提高，备自投装置得到了广泛应用，是电力部门为保证用户连续可靠供电的重要手段。
备自投装置运行操作
（1）在正常运行方式下，装置试验良好，应投入备自投装置。
（2）备自投装置在以下情况下停止使用：
A、运行方式已不需要。
B、被投开关两侧只有一侧有电源。
C、被投开关两侧有一侧电压互感器停用。
D、被投开关两侧均有电源，但电源没有充足的备用容量。
E、备自投装置故障。
F、对于一个变电站内两条互为备自投的110、10kV线路(母联开关)，在改变其中任一条线路开关(母联开关)由冷备用转热备用或由热备用转冷备用状态之前，应先将备自投退出运行。
（3）备自投装置动作逻辑。
1 备用电源自投的一次接线方案
备用电源自投装置的一次接线方案主要有如下三种，每一种接线方案中又有几种运行方式。
1.1 低压母线分段断路器自投方案
低压母线分段断路器自投方案的主接线如图1所示：
图1 低压母线分段开关自投主接线方案
由图1中可以看出，当#1主变、#2主变同时运行，而3QF断开时，一次系统中#1和#2主变互为备用电源，此方案有两种运行方式。
1.1.1自投方式1
当#1主变故障，保护跳开1QF，或者#1主变高压侧失压，均引起Ⅰ段母线失压，I1无电流，Ⅱ段母线有电压，即跳开1QF，合上3QF。自投条件是Ⅰ段母线失压、I1无电流、Ⅱ段母线有电压、1QF确实已跳开。检查I1无电流是为了防止Ⅰ段母线电压互感器二次电压三相断线引起的误投。
1.1.2自投方式2
当发生与上述自投方式1相类似的原因，Ⅱ段母线失压、I2无电流并Ⅰ段母线有电压时，即跳开2QF，合上3QF。自投条件是Ⅱ段母线失压、I2无电流、Ⅰ段母线有电压、2QF确实已跳开。
1.2 内桥断路器的自投方案
内桥断路器的自投方案的主接线如图2所示。由图2中可以看出，当XL1进线带Ⅰ、Ⅱ段运行，即1QF、3QF在合位，2QF在分位时，XL2是备用电源(方式1)或XL2进线带Ⅱ、Ⅰ段运行，即2QF、3QF在合位，1QF在分位时，XL1是备用电源(方式2)。显然这两种接线方案是明备用接线方案。明备用方案方式1(方式2)自投条件是：Ⅰ(Ⅱ)段母线失压、I1(I2)无电流、XL2(XL1)线路有电压、1QF(2QF)确实已跳开时合2QF(1QF)。
1.2 内桥断路器的自投方案
内桥断路器的自投方案的主接线如图2所示。由图2中可以看出，当XL1进线带Ⅰ、Ⅱ段运行，即1QF、3QF在合位，2QF在分位时，XL2是备用电源(方式1)或XL2进线带Ⅱ、Ⅰ段运行，即2QF、3QF在合位，1QF在分位时，XL1是备用电源(方式2)。显然这两种接线方案是明备用接线方案。明备用方案方式1(方式2)自投条件是：Ⅰ(Ⅱ)段母线失压、I1(I2)无电流、XL2(XL1)线路有电压、1QF(2QF)确实已跳开时合2QF(1QF)。
浅谈备自投原理及保护在电力系统中的运用
图2 内桥开关自投方案主接线图
如果两段母线分列运行，即内桥断路器3QF在分位，而1QF、2QF在合位，称为方式3和方式4，这时XL1和XL2成为互为备用电源，所以是暗备用接线方案。此种暗备用方案与低压母线分段开关自投方案及其运行方式(方式1和方式2)完全相同。
1.3 线路备用自投方案
该接线为单母线分段，一般在农网配电系统、小型化变电所或在厂用电系统中使用。
线路备用自投方案接线如图3所示。
图3所示的备用自投方案接线是明备用接线。XL1和XL2中只有一个断路器在分位，另一个在合位，因此当母线失压，备用线路有压，并I1(I2)无电流时，即可跳开1QF(2QF)，合上2QF(1QF)。该明备用方案的自投条件类似于内桥开关的自投方案中明备用方式1和方式2的自投方式条件。即母线无电压，线路XL2有电压，I1无电流，1QF确实已跳开，合上2QF。或者母线无电压，I2无电流，线路XL1有电压，2QF确实已跳开，合上1QF。
2 备用电源自投的原则
以上所述多种方案、多种运行方式在作备用电源自投时均应遵守相同的原则，其原则如下。
2.1 工作电源确实断开后，备用电源才允许投入
工作电源失压后，无论其进线断路器是否跳开，即使已测定其进线电流为零，但还是要先跳开该断路器，并确认是已跳开后，才能投入备用电源。这是因为防止备用电源投入到故障元件上。例如：工作电源故障保护拒动，但在其他地方被后备保护切除，备用自投装置动作后合于故障的工作电源。
2.2 备用电源自投切除工作电源断路器必须经过延时
经延时切除工作电源进线断路器，是为了躲过工作母线引出线故障造成的母线电压下降。因此延时时限应大于最长的外部故障切除时间。但是在有的情况下，可以不经延时直接跳开进线断路器，以加速合上备用电源。例如，工作母线进线侧的断路器跳开，且进线侧无重合闸功能时，当手动合上备用电源时，也要求不经延时直接跳开工作电源进线断路器。
2.3 手动跳开工作电源时，备自投装置不应该动作
工作电源进线断路器的合后触点(一般指微机保护的操作回路输出的合后KKJ触点)作为备自投装置的输入开关量，在就地或遥控跳断路器时，其合后触点KKJ断开，备自投装置自动退出。
2.4 应具有闭锁备用自投装置的功能
每套备用电源自投装置均应设置有闭锁备用电源自投的逻辑回路，以防止备用电源投到故障的元件上，造成事故扩大的严重后果。如图2变压器T1故障时由保护跳开1QF，Ⅰ段母线失压，这时备用电源XL2不应该经3QF合闸投入故障变压器T1，应当由变压器保护动作后输出的开关量去闭锁备用自投装置动作。
2.5 备用电源不满足有压条件时，备用自投装置不应动作
2.6 工作母线失压时还必须检查工作电源无电流
工作母线失压时检查工作电源无电流才能启动备用自投，以防止电压互感器二次三相断线造成误投。
2.7 备用电源自投装置只允许动作一次
微机型备用电源自投装置可以通过逻辑判断来实现只动作一次的要求，备用电源自投只有在充电完成后，才可能动作。其充电条件均满足持续备用自投充电时间后，备用自投完成充电，任一放电条件满足，备用自投即放电，备用自投未启动时，只有再次充电后才可能再启动，已启动后，备用自投动作过程立即终止。
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