王鑫
中核兰铀公司，甘肃省兰州市730065
1 备自投装置概述
备用电源自动投入装置简称备自投装置，是当工作电源因故障被断开后，能够自动而迅速地将备用电源投入工作的一种自动装置。综合自动化备自投装置采用核心高性能单机芯片、CPU运行模块、继电保护系统、人机交互等装置，具有较高的供电系统抗干扰能力、稳定性强、应用方便等特征。备自投装置在变配电站应用中的基本组成主要包括：检测部分、判断部分、逻辑部分和执行部分等元件。通过内置程序进行检测，对变配电站发生的故障进行判断，动作出口后将备用电源快速投入工作，实现稳定变配电系统的作用。
当备用电源有压时，在以下情况下动作：
a)当工作电源失去电压；
b)工作变压器或线路发生故障，继电保护动作将断路器跳开；
c)工作电源断路器由于操作回路或保护回路出现故障以及误碰而跳闸；
d)在工作段电流极低的情况下，工作段母线电压互感器的一次或二次保险全部熔断引起的误动作。
备用电源自动投入装置应符合下列要求：
a)应保证在工作电源或设备断开后，才投入备用电源或设备；
b)工作电源或设备上的电压，无论因何种原因消失时，自动投入装置均应动作；
c)自动投入装置应保证只动作一次；
d)备用电源投入的时间应尽可能短；
e)当电压互感器二次回路断线时，备自投装置不应该误动作；
f)满足预设的闭锁条件（如预设的保护动作、手动分闸等）时，装置应可靠不动作。
2 备自投装置在35/10 kV变配电站的应用
2.1CSC-246数字式备用电源自动投入装置的简介
CSC-246数字式备自投装置分为线路备投和主变备投两种装置，这两种装置硬件完全相同，只是固化的软件不同。线路备投包含5种方案，主变备投包括1种方案。CSC-246数字式备自投装置备投方案丰富全面，且在工程应用时修改方便，适应性强，可以组屏集中安装，也可以就地安装在开关柜上。
2.2母联备自投分解动作逻辑
a)Ⅰ段母线失压，线路1无流、Ⅱ段母线有压作为启动条件，1DL分闸位置、3DL合闸位置作为闭锁条件，以T1延时跳开1DL开关；
b)1DL开关分闸位置、Ⅰ段母线失压、Ⅱ段母线有压作为启动条件，3DL合闸位置作为闭锁条件，以T3延时合上3DL开关；
c)Ⅱ段母线失压、线路2无流、Ⅰ段母线有压作为启动条件，2DL分闸位置、3DL合闸位置作为闭锁条件，以T2延时跳开2DL开关；
d)2DL开关分闸位置、Ⅱ段母线失压、Ⅰ段母线有压作为启动条件，3DL合闸位置作为闭锁条件，以T3延时合上3DL开关；
e)1DL或2DL偷跳时，当KG2.14=1时，延时T2+T3合3DL保证正常供电。
为了防止PT断线时备自投误动，取线路电流作为母线失压的闭锁判据。
2.3 CSC-246备自投装置的结构分析
备自投装置在35/10kV变配电站中的应用主要从启动状态和闭锁状态两部分进行结构分析。从启动状态进行分析：备自投装置的启动状态主要采用自动化程序管理系统进行自动化控制，当变配电站中电压处于零或者低于设定电压、电流处于零时，系统程序CUP模块对变配电站进行自动检测，系统内部电压电流进入逻辑判断部分，满足条件启动执行模块完成动作出口。
备自投装置对变配电站中的启动不受人工操作控制，而是检测模块对变配电站环境进行自动化检测，从而实现对变配电站母线的运行情况进行监测，确保变配电站稳定运行。从闭锁状态进行分析：备自投装置在实际应用中，工作电压消失或低于设定值后动作出口，为避免备用电源再次投入到故障元件中，扩大事故范围，应采取闭锁条件，闭锁条件必须要和一次系统接线的变化合理的接入，在不该闭锁的情况下应可靠动作，该闭锁的情况下必须可靠闭锁，才能保障变配电站的稳定运行。
2.4备自投装置在35/10kV变配电站的应用分析
2.4.1主工艺35/10kV变配电站简介
我公司主工艺35/10kV变配电站是新建的一座变配电站，本站设有户外式S11-20000/35, 38.5±2×2.5%/10.5kV型变压器3台，10kV配电装置采用单母线分段，我三段之间采用断路器联络，构成闭环。三段10kV母线之间采用北京四方继保自动化股份有限公司的CSC-246数字式备用电源自动投入装置，集中安装在分段及备自投柜内，备自投按Ⅰ→Ⅲ、Ⅱ→Ⅰ、Ⅲ→Ⅱ的方式投入。
2.4.2 CSC-246数字式备用电源自动投入装置在35/10kV变配电站中的应用
CSC-246数字式备用电源自动投入装置应用于35/10kV变配电站，在变配电站有三种投入方案可供选择。
a）备自投装置正投
正常情况下，主工艺35/10kV变配电站中三段母线独立运行，备自投按Ⅰ→Ⅲ、Ⅱ→Ⅰ、Ⅲ→Ⅱ的方式投入，保护均投入。三台备自投装置控制字1设置为1009（Ⅰ→Ⅲ、Ⅱ→Ⅰ、Ⅲ→Ⅱ）。
例如：当1#变压器故障或上级失电造成Ⅰ段母线失压，备自投检测到10kVⅠ段母线电压小于无压定值U0、10kVⅡ段母线电压大于有压定值U1、1#变压器4100进线开关电流小于有流定值I0，判断满足Ⅱ-Ⅰ段备自投启动条件，备自投发出4100进线开关分闸信号，并发出4103联络开关合闸信号。此种投入方式为CSC-246备自投装置的第一种应用。
b）备自投装置反投
正常情况下，变配电站中三段母线独立运行，备自投按Ⅰ→Ⅱ、Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→Ⅰ的方式投入，保护均投入。三台备自投装置控制字1设置为1109（Ⅰ→Ⅱ、Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→Ⅰ）。
例如：当2#变压器故障或上级电压失电造成Ⅱ段母线失压，备自投装置检测到10kVⅡ段母线电压小于无压定值U0、10kVⅠ段母线电压大于有压定值U1、2#变压器4200进线开关电流小于有流定值I0，判断出满足Ⅰ-Ⅱ段备自投启动条件，发出4200进线开关分闸信号，4103联络开关合闸信号。此种投入方式为CSC-246备自投装置的第二种应用。
c）备自投装置互投
当变配电站中一台变压器停电检修，另外两台变压器通过联络开关供三段母线运行方式。
例如：1#变压器停电检修，Ⅰ段母线通过4103开关联络运行。此时4103和4303备自投闭锁，4203备自投投Ⅲ-Ⅱ段互备，控制字1改为1209（Ⅲ-Ⅱ段互备）。此种投入方式为CSC-246备自投装置的第三种应用。
在这种运行方式下，若2#变压器故障或上级电源失电造成Ⅰ、Ⅱ段母线失压，Ⅲ-Ⅱ段备自投装置检测到10kVⅡ段母线电压小于无压定值U0、10kVⅢ段母线电压大于有压定值U1、2#变压器4200进线开关电流小于有流定值I0，判断出满足Ⅲ-Ⅱ段备自投启动条件，发出分闸信号跳4200进线开关，合闸信号和4203联络开关。
在1#变压器停电这种运行方式下，若3#变压器故障或上级电源失电造成Ⅲ段母线失压，Ⅲ-Ⅱ段备自投装置检测到10kV Ⅲ段母线电压小于无压定值U0、10kVⅡ段母线电压大于有压定值U1、3#变压器4300进线开关电流小于有流定值I0，判断出满足Ⅲ-Ⅱ段备自投启动条件，发出分闸信号跳4300进线开关，合闸信号和4203联络开关。
3 结论
CSC-246数字式备用电源自动投入装置在我公司35/10kV变配电站中的应用，实现了变配电站任一分段失压时，备用段能够快速、准确的联络运行，能够通过备自投装置提高配电可靠性。重点对备自投装置在变配电站中正投、反投、互投三种投入方式的应用分析。有效的降低了事故情况下对变配电系统的损失，大大提高了变配电站运行的稳定性。