第六章 备自投装置二次接线

第六章 备自投装置二次接线

标签： 备自投 分类： 110kV变电站二次回路图解 2007-07-21 17:18

1.综述

备用电源自动投入装置，用于在电力系统发生故障导致变电站失去工作电源时，将备用电源投入使变电站设备继续运行，简称备自投装置。备自投装置接线简单、可靠性高，对电力系统的运行可靠性有很大的帮助，得到了广泛应用。 备自投装置的主要使用方式： 1.进线备投 2.分段（桥）备投 3.主变备投

备自投装置的主要使用原则：

1.备自投装置在合上备用电源断路器前，必须确保原工作电源断路器已经断开，以避免将备用电源系统连接至故障点。事实上，备自投装置动作后会首先向原工作电源断路器发出跳闸命令，在采集到该断路器的“份位”信号后继续以后的动作。

在某些故障情况下，原工作电源断路器可能被继电保护装置跳开，此时应根据实际情况判断是否闭锁备自投装置。

值班人员手动操作跳开工作电源断路器时，备自投装置亦不应该动作将备用电源投入。 2.备自投装置只允许动作一次。在备自投装置将备用电源断路器合上以后，如果继电保护装置动作出口将此断路器跳闸，则备自投装置不应将此断路器再次合闸，因为此种情况说明很有可能存在永久性故障。

3.备自投装置判断失去工作电源的判据应该是母线无电压且工作电源线路无电流，因为母线电压互感器二次回路的故障也可能导致测控系统认为母线已经失压，如果此时备自投装置动作，则会打乱正常的运行方式。 备自投装置的主要型号：

1.CSB-21A（四方公司产品，多方式切换的备自投装置） 2.WBT-821（许继公司产品，分段备投，带过流保护）

3.RCS-9652（南瑞继保公司产品，多方式切换的备自投装置，带过流保护）

本章选用CSB-21A型备自投装置作为模型。 2.CSB-21A 2.1功能概述

CSB-21A型数字式备用电源自动投入装置采用可编程逻辑的设计思想，可以实现多种运行方式的灵活设置，适用于110kV及以下电压等级。 2.2输入与输出 2.2.1输入量

无论备自投方式如何，其需要采集的模拟量及开关量不外以下几种：

①Ⅰ段母线电压（线电压或相电压） ②线路Ⅰ电压（线电压或相电压） ③Ⅱ段母线电压（线电压或相电压） ④线路Ⅱ电压（线电压或相电压） ⑤线路Ⅰ电流 ⑥线路Ⅱ电流

⑦进线Ⅰ断路器DL1的位置 ⑧进线Ⅱ断路器DL2的位置 ⑨分段（桥）断路器DL3的位置 ⑩闭锁信号

输入量的采集回路如图6-1-1、图6-1-2所示。

图6-1-1 （点击看大图）

图6-1-2

（点击看大图）

图6-1-1中为模拟量的采集，左侧为电流回路，右侧为电压回路。 电流回路中，取线路电流互感器的一相输入，作为判断电源线路失压的根据；电压回路中，取母线的线电压和线路电压互感器输入，作为判断电源失压且备用电源有压的根据。

图6-1-2为数字量的采集，绿色部分为各断路器的位置信号，红色部分为闭锁备自投的信号。红色虚线框内接点代表各断路器的“手跳”信号，仅为闭锁备自投的各种信号的示意，还包括某些继电保护装置的动作等条件，这些接点并联接入闭锁回路。

2.2.2输出量

备自投装置的输出量用于实现对断路器的控制，包括： ①对进线Ⅰ断路器DL1的跳/合闸操作 ②对进线Ⅱ断路器DL2的跳/合闸操作 ③对分段（桥）断路器DL3的跳/合闸操作 如图6-2所示。

图 6-2

（点击看大图）

从图6-2中可以看出，对每个断路器的控制都分为跳闸/合闸两个操作，可以通过压板投退。备自投装置对断路器的“跳闸”被视为手动跳闸，不起动重合闸；备自投装置对断路器的“合闸”被视为手动合闸，如合于故障点而被继电保护装置跳开，亦不应起动重合闸。 2.3动作分析

CSB-21A的备自投动作逻辑有很多中，在此仅选择进线备自投进行说明，主接线如图6-3所示。

图 6-3

（点击看大图）

图6-3所示主接线为单母线分段或内桥接线，进线备自投、分段备自投两种方式均可应用。以进线备自投为例，CSB-21A的动作逻辑为：

工作线路失电，相应的断路器处于合位，在备用线路有压、分段（桥）断路器处于合位的情况下跳开工作线路断路器并合上备用线路断路器；工作线路断路器偷跳时合备用线路断路器。 在某些情况下，工作线路断路器有可能被继电保护装置动作跳开，此时备自投装置动作与否应视具体情况而定。主接线为内桥接线时，若主变差动保护动作后会跳开进线断路器（工作电源）及桥断路器，此时进线备自投装置应被允许动作,可以恢复对2＃主变的供电；若备自投在“分段备自投”方式，则应被闭锁，以免DL3被合闸到故障点（1＃主变）。

动作Ⅰ：判断Ⅰ段母线电压小于U01，线路Ⅰ电流小于I01作为启动条件，DL1处于跳位作为闭锁条件，以TM1延时跳开DL1，检查DL1跳位判断是否成功。

线路Ⅰ为工作电源，线路Ⅰ失压、无流且DL1处于合位时，CSB-21A动作向DL1发出跳闸指令并检查DL1是否跳开。

动作Ⅱ：判断Ⅱ段母线电压小于U01，线路Ⅰ电流小于I02作为启动条件，DL2处于跳位作为闭锁条件，以TM2延时跳开DL2，检查DL2跳位判断是否成功。

线路Ⅱ为工作电源，线路Ⅱ失压、无流且DL2处于合位时，CSB-21A动作向DL2发出跳闸指令并检查DL2是否跳开。

动作Ⅲ：DL1跳位，Ⅰ段母线电压小于U01，线路Ⅱ电压大于U02作为启动条件，DL2合位、DL3分位作为闭锁条件，以TM3延时合DL2，检查DL2合位判断是否成功。 动作Ⅰ完成后，Ⅰ段母线失压、线路Ⅱ有压（处于空载热备用状态）、DL2处于分位且DL3处于合位时，CSB-21A向DL2发出合闸指令并检查DL2是否合上。 DL1偷跳时，动作逻辑与此同。

动作Ⅳ：DL2跳位，Ⅱ段母线电压小于U01，线路Ⅰ电压大于U02作为启动条件，DLⅡ合位、DL3分位作为闭锁条件，以TM3延时合DLⅡ，检查DLⅡ合位判断是否成功。 动作Ⅱ完成后，Ⅱ段母线失压、线路Ⅰ有压（处于空载热备用状态）、DLⅡ处于分位且DL3处

于合位时，CSB-21A向DLⅡ发出合闸指令并检查DLⅡ是否合上。 DLⅢ偷跳时，动作逻辑与此同。

备注：以上内容黑色部分为动作逻辑，紫色部分为注释。

后记：最近的一个工程很有意思，我把它叫做“电压互感器安装在线路侧的内桥变电站的电压切换及备自投动作分析”，选用西高GIS、南瑞RCS-9652作为模型，正在计划写作思路……