张巧克
云南电网有限责任公司玉溪供电局 云南省 玉溪市 653100
摘要：目前南方电网中比较重要的110kV变电站都已经基本装有设备自投装置。本文基于110kV变电站进线备或内桥（分段）备原理进行分析，备自投是如何保证对用户供电的连续性和可靠性。
关键词：进线备；内桥（分段）备；可靠性；小电源；闭锁；
0 引言
随着我国人民生产生活的现代化程度日益提高，国民对于电力供应可靠性要求的不断提高，备自投装置（BZT）将作为电力系统中非常重要的安全自动装置。在110kV变电站大多采用进线备或内桥（分段）备的运行方式来保证对用户供电的连续性和可靠性。
1 备自投装置（BZT）动作基本原则
根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》，备自投装置应遵循以下基本原则：
⑴、只有工作电源确实被断开后，备用电源才能投入。
⑵、备自投备用对象故障，应闭锁备自投。
⑶、备自投延时应大于最长的外部故障切除时间。
⑷、人工切除工作电源时，备自投不应动作。
⑸、备用电源不满足有压条件时，备自投不应动作。
⑹、备自投装置应保证只动作一次。
⑺、装置启动部分能反应工作母线失去电压的状态。
⑻、备自投装置的动作时间以负荷的停电时间最短。
⑼、PT二次侧的熔断器熔断时，备自投装置不应动作。
⑽、自动投入装置中，可设置工作电源的电流闭锁回路。
2备自投装置（BZT）充电与放电
3.1有压、无压和无流条件
1) 母线有压：母线的线电压Uab和Ubc至少有一个大于母线有压的定值Ud1。
2) 母线无压：母线的线电压Uab和Ubc均都小于母线无压的定值Ud2。
3) 进线有压：采集进线PT的一个线电压（或相电压）Upt大于进线有压的定值Ud3。
4) 进线无流：工作电源进线的一个相电流IL小于进线无流定值Id1（小于最小负荷电流I0）。
3.2备自投装置充电条件
充电条件包括如下内容：
1) 备自投装置已投入工作；
2) 工作电源和备用电源均正常（有压）；
3) 工作断路器和备用断路器正常；
4) 无闭锁条件、放电条件。且备自投装置充电时长为10s。
3.3备自投装置放电条件
放电条件只要满足其一，备自投即放电，将不再动作。
1) 备自投已退出工作；
2) 备用电源不满足有压的条件；
3) 手动操作分合断路器；
4) 备用断路器不在备用状态，即备用断路器合上。
5) 工作或备用断路器拒动；
6) 闭锁条件满足。
为了避免短时间内重复多次动作，备自投装置充放电的设计类似于线路自动重合闸的充放电过程，只有在充电完成后才允许备自投投入运行，保证了备自投装置动作的可靠性。
3备自投装置（BZT）动作逻辑
备自投装置需要采集交流量和开关量，例如①工作电源线路断路器的位置以及电压、电流；②备供电源线路的断路器的位置以及电压、电流；③Ⅰ段母线电压；④Ⅱ段母线电压；⑤被联切断路器的跳位。
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图1 110kV变电站主接线示意图
4.1进线备（LBZT）的动作逻辑
如图1，若进线2和进线1互为明备用，则进线备（LBZT2）的动作逻辑如下。
LBZT2充电完成后：
1)、I母和II母无压、进线1有压，且进线2无流，经延时跳进线2断路器2DL；
2)、确认进线2断路器2DL跳开后，收回2DL跳闸命令，接着延时后启动切其它设备（如小电源联络线或接地变等）命令；
3）经延时后收回跳其它设备命令；再经延时发进线1断路器1DL合闸脉冲；
4)、确认进线1断路器1DL合上后，则LBZT2逻辑完成。若进线1断路器1DL合闸命令发出后在时限内进线1DL断路器仍未动作，则终止LBZT2逻辑，LBZT放电，备自投动作失败。
4.2内桥（分段）备（FBZT）的动作逻辑
如图1，若是桥备自投，I母和II母互为暗备用，则内桥（分段）备（FBZT）的动作逻辑如下。
FBZT充电完成后：
1)、I母有压、II母无压，且进线2无流，经延时发进线1断路器2DL跳闸命令；
2)、确认进线2断路器2DL跳开后，收回2DL跳闸命令；接着启动延时后，备自投发切其它设备（如小电源联络线或接地变等）命令；
3）经延时后收回跳其它设备命令；再经延时发桥断路器3DL合闸脉冲；
4)、确认桥断路器3DL合上后，则FBZT2逻辑完成。若桥断路器3DL合闸命令发出后，在时限内桥断路器3DL仍未动作，则终止FBZT2逻辑，FBZT放电，备自投动作失败。
4备自投装置要联切小电源
备自投装置应确保本站主供电源开关跳开后再合备用电源，并应考虑备投区域内机组对系统同期并列的影响，必要时可先切除备投区域内的机组。因此备自投装置跳故障电源时要联切小电源线，为了防止备自投装置动作后备用线路与小电源非同期并列，来提高备自投装置动作的成功率，尽快回复供电。且，小电源跳位反馈与检修压板加装逻辑回路如图2所示。
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图2小电源跳位反馈与检修压板加装逻辑回路图
5 备自投装置的闭锁
备自投装置闭锁的基本原则：
⑴、应具备有流闭锁功能，防止PT断线时误动。
⑵、应具备正常操作断路器时闭锁备自投功能。
⑶、母线保护动作闭锁备自投装置。
⑷、主变保护闭锁备自投。
⑸、主变保护动作不闭锁110kV 备自投（变压器有高压侧断路器）。
⑹、对于内桥接线，主变保护动作应按以下要求投入保护动作闭锁110kV 备自投功能：①采用进线备投方式时，对应主供电源侧主变应退出主变保护动作闭锁110kV 备自投功能，对应备供电源侧主变应投入主变保护动作闭锁110kV 备自投功能。②采用桥备投方式时，两台主变均应投入主变保护动作闭锁110kV 备自投功能。③对于具有中、低后备保护闭锁110kV 备自投功能的变电站，也应按上述要求投退备自投闭锁功能。
备自投装置闭锁是为了：①避免因故障跳闸后备自投合于故障上；②避免发生事故后，备自投装置的不正确动作产生后果恶化的电力事故。
6 结论
综上所述，为了保证供电可靠性110kV变电站设置了备用电源自动投入装置，保证主供（工作）电源因故障或其它原因断开后，能自动、迅速地将备用电源投入工作，也就是将用户切换至备用电源上的一种安全自动装置。目前在南方电网得到广泛应用，并且经实践证明备自投装置对电力系统连续可靠供电起到很好的作用。
参考文献
[1] 南方电网备自投装置配置与技术功能规范，中国南方电网有限责任公司，2018.
[2] 国电南京自动化股份有限公司，PSP-643U 备用电源自动投入装置说明书[Z].
[3]陈松林，吴银福.利用微机实现的自动判别自投方式的备用电源自投方案[J].电力自动化设备，1997,17(1):51~53.