发布时间 : 星期三 文章项目四 电力系统自动装置 - 图文更新完毕开始阅读91feb0d53b3567ec112d8a38
电。为此，备用电源必须具有有压鉴定功能。
7．正常停电操作时备用电源自动投入装置不应起动
因为此时工作电源不是因故障而退出运行，备用电源自动投入装置应予闭锁。 8．备用电源投于故障时应使其保护加速动作
因为此时仍由继电保护的固有动作时间动作去跳闸，则不能达到快速切除故障的目的。 备用电源自动投入装置运行方式应灵活
在一个备用电源同时作为几个工作电源的备用电源情况下，备用电源已代替某一工作电源后，若其它工作电源又被断开，必要时装置仍应动作；当备用电源自动投入装置不应动作时，如备用电源检修，手动断开工作电源或备用电源已带满负荷，备用电源自动投入装置也应该能相应地作退出切换。
四、备用电源自动投入装置的一次接线方案
根据我国变电站的一次主接线情况，备用电源自动投入装置主要接线方案有以下几种： 1、 低压母线分段备自投接线
图4-14-4 低压母线备自投一次接线
低压母线分段备自投接线如图4-14-4，正常运行时，母联断路器3QF断开，断路器1QF、2QF闭合，母线分段运行，1号电源和2号电源互为备用，是暗备用方式。可以称1号电源为Ⅰ段母线的主供电源、Ⅱ段母线的备用电源；2号电源为Ⅱ段母线的主供电源、Ⅰ段母线的备用电源。因此，备自投装置的动作过程可以描述为：主供电源失电或供电变压器故障跳闸时，跳开主供电源断路器。在确认断路器跳开后，判断备用电源正常运行，闭合分段断路器，具体可分为以下两种情况：
Ⅰ段母线任何原因失电（如1号电源失电或变压器T1故障）时，跳开1QF，确认进线无电流，再判断Ⅱ段母线正常运行时闭合3QF。
Ⅱ段母线任何原因失电（如2号电源失电或变压器T2故障）时，跳开2QF，确认进线无电流，再判断Ⅰ段母线正常运行时闭合3QF。
2.变压器备自投接线
变压器备自投一次接线如图4-14-5所示。
（a） (b)
图4-14-5变压器备自投一次接线
(a图中T0为T1和T2的备用，b图中T2为T1的备用)
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a图中，T1和T2为工作变压器、TO为备用变压器，是明备用方式。正常运行时，Ⅰ段母线和Ⅱ段母线分别通过变压器T1和T2获得电源，即1QF和2QF合闸，3QF和4QF合闸， 5QF、6QF和7QF断开；当Ⅰ段（或Ⅱ段）母线任何原因失电时，断路器2QF和1QF（或4QF和3QF）跳闸，若母线进线无流、备用母线有电压，5QF、6QF（或5QF、7QF）合闸，投入备用变压器T0，恢复对Ⅰ段母线（或Ⅱ段母线）负荷的供电。
b图中T1为工作变压器、T2为备用变压器，是明备用方式。正常运行时，通过工作变压器T1给负荷母线供电；当T1故障退出后，投入备用变压器T2.
3.进线备自投
（a）单母线不分段 (b) 单母线分段
图4-14-6进线备自投一次接线
图 a为单母线不分段接线，断路器1QF和2QF一个合闸（作为工作线路），另一个断开（作为备用线路），显然是明备用方式。
图 b为单母线分段接线，有三种运行方式。方式一，线路1工作带I段和II段母线负荷，1QF和3QF合闸状态，线路2备用，2QF断开状态，是明备用方式；方式二，线路2工作带I段和II段母线负荷，2QF和3QF合闸状态，线路1备用，1QF断开状态，是明备用方式；方式三，线路1和线路2都工作，分别带I段和II段母线负荷，1QF和2QF合闸状态，3QF断开状态，即母线工作在分段状态，是暗备用方式，当任一母线失去电源时通过分段断路器合闸从另一供电线路取得电源。
五、典型明备用方式接线分析： 1．接线
图4-14-7 变压器备自投明备用接线
图4-14-7示出发电厂或变电所的变压器自动投入装置的原理接线图。图中的各元件说
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明如下：
T1—工作变压器；
T0—备用变压器，对工作母线起备用作用； KV1、KV2—反应Ⅰ段母线电压降低的低电压继电器； KT—低电压启动AAT装置的时间继电器；
KL—控制AAT装置发出合闸脉冲时间的闭锁继电器； KM1—低压启动出口继电器； KM2—AAT装置的出口继电器；
KV3—对备用电源进行电压监视的过电压继电器； KM3—备用电源电压监视中间继电器。
AAT装置由两部分组成：①低电压启动部分，当工作电源失压时，断开工作电源。图中由KV1，KV2，KT,KM1，KM3等组成；②自动合闸部分：工作电源断开后，将备用电源断路器合闸，图中由KL,KM等组成。
动作性能分析：
正常工作情况下，因Ⅰ段母线和备用电源均有电压，故KV1，KV2动断触点打开，KV3动合触点闭合，同时，因KV3触点闭合故KM3带电，其动合触点闭合，为AAT启动做好准备。与此同时，因断路器2QF处于合闸状态，其动合触点使KL带电，KL触点闭合，也为AAT装置的出口动作做好了准备。
当T1的保护动作使KM1得电动作，其动合触点闭合使YT1、YT2跳闸线圈通电，断路器1QF跳闸，2QF也跳闸，2QF的动断触点3-3合，通过KL触点使KM2立即得电动作，KM2动作后，其两个动合触点闭合分别使YC3和YC4合闸线圈带电动作，于是3QF和4QF合闸。3QF和4QF合闸将备用变压器投入运行，与此同时，通过2QF动合触点2-2断开使继电器KL失电，其延时返回触点经延时后打开，于是KM2失电，从而保证了AAT装置只动作一次。
当1QF误跳闸，1QF跳闸后其动断触点2-2闭合，使YT2通电，于是2QF跳闸。2QF跳闸以后的动作情况同上； 2QF误跳闸以后的动作情况与1QF误跳闸动作行为相同。
当电力系统事故使Ⅰ段母线失去电压，这时T1的继电保护不动作，由于Ⅰ段母线失去电压，则KV1，KV2动作，它们相串联的触点闭合又启动了时间继电器KT(如果备用电源有电压，则KV3的触点闭合使KM3处于动作状态，KM3触点闭合)，其动合触点将延时闭合，使KM1得电动作，其动合触点闭合使YT1、YT2跳闸线圈通电，断路器1QF跳闸，2QF也跳闸，然后就是前述的动作过程使备用变压器投入运行。如果备用电源也没有电压，则KV3触点不闭合，KM3不带电，则KT不启动，备用变压器也不投入运行。
如果备用电源自动投于永久性短路故障上，则应由设置在4QF上的过流保护加速将4QF跳闸。如果永久性短路故障发生在分支线上，而其保护又发生拒动，则4QF过流保护的时间继电器延时闭合触点可作为后备，使4QF经延时后跳闸。
综上所述，图4-14-7所示的AAT装置的接线能够满足对AAT的基本要求。 2.接线特点
1）保证AAT装置动作的可靠性。AAT装置自动合闸部分由供电元件受电侧断路器（如2QF）的辅助触点启动，满足了工作电源断开后备用电源才投入的要求。同时，启动合闸部分的回路还经由闭锁继电器KL的延时断开触点，控制了合闸脉冲长短，可保证AAT装置只动作
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一次。
2）低电压启动部分的工作十分可靠。在一般情况下，AAT装置设有独立的低电压启动部分。为了防止电压互感器二次侧任一相熔断器造成的误启动，将KV1，KV2接在不同的相别上，并且将其触点相互串联。此外，在低电压启动回路中还串有一个一次侧隔离开关辅助触点，以防止因检修电压互感器等原因引起失压造成误启动。
3）监视备用电源电压的继电器KM3的触点直接串接在“低电压跳闸”回路了，这样连接的优点是快速，当工作电源和备用电源分别接在发电机电压的不同母线段时，如果接有工作电源的母线段发生故障，低电压启动回路使时间继电器KT立即启动，而不必等到故障切除后才启动，可以缩短AAT装置的动作时间。
3.参数整定
1）低电压继电器KV1、KV2的动作电压整定一般要考虑两方面：
①接在工作电压器高、低母线上的出线电抗器之后，或者变压器之后发生短路故障时，低电压继电器不应动作。②当在母线的引出线上发生短路故障时，低电压继电器动作。当故障切除后，在电动机自启动过程中，低电压继电器应可靠返回。
根据运行经验，低电压继电器的动作电压一般取工作母线额定工作电压的20%—30%。 2）时间继电器KT动作时限值应保证AAT的选择性。当电网内发生使低电压继电器动作的短路故障时，应由电网保护切除故障而不应使AAT装置动作，为此KT的动作时间tKT应满足
tKT=td.max+△t (4-14-1)
式中td.max—系统切除故障的最大动作时限；
△t—时间级差，取0.5～0.7s。 根据运行经验，一般取1～1.5s。
3）闭合继电器KL触点延时返回时间值的确定，既要保证断路器可靠合闸，又要保证AAT只动作一次。为此按下式计算
tKL = tYC +△t (4-14-2)
式中△t —时间裕度，取为0.2～0.3s。
4）过电压继电器KV3的动作电压值在整定时应考虑按备用电源母线最低运行电压和保证电动机启动两个条件整定。故KV3继电器的动作电压Uact为 Uact= 式中nTV —电压互感器的变比；
Krel—可靠系数，取1.1～1.2； Kre—返回系数，一般为0.85～0.9。 一般Uact值不应低于额定工作电压的70%。 六、典型暗备用接线分析
原理接线图如图4-14-8所示，T1和T2互为暗备用。图中只画出T2故障后自动投入母线分段断路器的接线图。图中的各元件说明如下：
KV1、KV2—反应II段母线电压降低的低电压继电器； 图4-14-8 分段备自投暗备用接线
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Umin (4-14-3)
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