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摘要：备用电源自动投入是变电站综合自动化系统中一项重要功能。备用电源自动投入装置（以下简称：备自投）是应用于有两路或以上进线电源供电的变电站中，当主用进线电源线路意外断电时，能够快速自动投入备用进线电源，提高供电可靠性的装置。
关键字：备自投；动作可靠性
备用电源自动投入装置是一种保证用户连续供电的安全自动装置，在工作电源因故障被断开以后，能够自动而迅速地将备用电源投入工作，一般主要用于110kV以下的中、低压配电系统中，目前笔者所在部门各变电站6kV及以上电压等级系统中均有应用。
1.备自投基本原则
1.1只有工作电源确实被断开后，备用电源才能投入。工作电源失压后，备自投起动延时到后,总是先跳进线断路器，确认该断路器在跳位后，备自投逻辑才进行下去。这样可防止备自投动作后合于故障或备用电源倒送电的情况。但故障不应由备自投切除，故备自投动作跳工作电源的时限应长于有关所有保护和重合闸的最长动作时限。
1.2备自投备用对象故障，应闭锁备自投。如低压出线故障而出线保护拒动，引起主变后备保护动作切除主变而造成母线失压时，应闭锁低压侧分段备自投、变压器备自投；主变保护全跳主变时，应闭锁高压侧分段备自投。
1.3备自投延时是为了躲母线电压短暂下降，故备自投延时应大于最长的外部故障切除时间。因母线的进线断路器跳开而引起母线失压，且进线无重合闸功能时，可不经延时直接跳开断路器，以加速合备用电源。
1.4人工切除工作电源时，备自投不应动作。备自投装置引入各工作断路器的合后接点，就地或远控跳断路器时，其合后接点断开，备自投退出。若无法引入合后接点，在人工切除工作电源前，应保证备自投退出工作，可以用手动切换开关退出，或解开相应出口压板或由整定退出。备用电源不满足有压条件时，备自投不应动作。
2.110kV备自投异常动作情况
某GIS变电站，当时运行人员正在#1主变由冷备用转热备用操作中。110kV进线I1DL开关送电110kV#1M(有电压、无电流)，110kV母联3DL开关热备用，110kV进线II2DL开关送电110kV#2M，通过#2主变带10kV所有负荷运行中，110kV备自投在投入状态。
由于运行人员巡视检查发现：110kVGIS室设备不符合反措要求：刀闸电机、控制电源长期合上；GIS室的“刀闸\地刀控制总电源8D7”及“刀闸\地刀电机总电源8D8”环路供电，在#1主变及110kV进线II汇控柜各有两个总电源8D7、8D8，各间隔再有分路“刀闸\地刀控制电源8D3”及“刀闸\地刀电机电源8D4”，PT间隔有母线地刀XXX甲00“控制电源8D6”及“地刀电机电源8D10”，在进行110kV#1PT汇控柜刀闸电机和控制电源拉路过程中：拉开8D3、8D4、8D6、8D10时，110kV备自投动作110kV进线I1DL开关，合上母联3DL开关。
3.110kV备自投异常动作原因分析
尽管在当时运行方式下110kV进线I电流值接近零，达到备自投动作的电流定值，但与110kV进线I相连接的110kV#1M电压正常，正常情况下满足不了动作条件，备自投装置应不会动作。
通过现场查看图纸和汇控柜的接线后分析如下：当时110kV进线I1DL开关送电#1M(有电压、无电流)，当在110kV#1PT汇控柜分别断开8D3、8D4、8D6、8D10这些电源时，其中有“刀闸/地刀控制电源8D3”串供给“保护/测量电压重动继电器DSX1”和“计量电压重动继电器\DSX2”的装置电源，导致断开其装置电源后重动继电器动作，造成110kV#1M二次电压失压，110kV#1PT二次电压值为0，满足了备自投动作的条件：Ⅰ母无压（三线电压均小于无压起动定值）、I1无流，Ⅱ母有压起动。于是经Tt3延时后，跳闸接点动作跳开1DL，确认1DL跳开后，且Ⅰ母无压（三线电压均小于无压合闸定值），经Th3延时合上分段开关3DL。
事件处理后，110kV进线恢复原来接线方式，#1主变由冷备用转运行操作完毕，10kV母线为分列运行方式。经检查备自投装置发现，由于该站是新投运变电站，10kV负荷很小，造成正常运行方式下电流值较小，两条110kV进线尚达不到备自投检查有电流的定值，定值单的无流定值为0.03In。因此装置检测不到任何一段母线电压的时候都会启动动作。
4.110kV备自投装置异常动作的防范措施
通过对上面异常动作的原因分析后我们得出应对措施如下：
（1）把好设备的出厂关，要求我们专业人员以后在设备出厂监造时向设备厂家提出将重动继电器的电源跟刀闸及地刀控制电源独立开来，方便运行人员在设备投产后的日常运行维护，也将误操作的可能性降到了最低。
（2）把好设备投产前的验收关，尤其是对GIS汇控柜内的二次空气开关电源的验收，明确各个二次空气开关后面所带的负荷，将汇控柜内“刀闸\地刀控制电源8D3”的正确名称修改为“刀闸、地刀及重动继电器控制电源8D3”，并在其空气开关上面贴上“运行中严禁断开8D3！”的标签，提醒我们运维人员在平时工作中不能随意断开此开关导致重动继电器失电而造成保护误动。
（3）重新修编现场运行规程，对GIS汇控柜内所有二次空气开关的作用进行详细说明，并在典型操作票上明确在进行相关刀闸或地刀操作前后严禁断开“刀闸、地刀及重动继电器控制电源8D3”。
（4）针对110kV备自投装置定值单中“备投无流定值”设置过大问题，及时向继保专业和调度的相关部门反应，可以根据目前该变电站负荷过小的特点对该备自投装置的“备投无流定值”进行重新整定，同时随着该站负荷逐步增多时及时调整其整定值。这样可以避免由于定值整定不合理而导致备自投误动的情况发生。
（5）加强备自投装置验收管理。验收备自投装置时，针对装置功能、二次回路的校验应完整，以保证备自投功能正常实现、逻辑正确，目前，在进行变电站设备改造过程中，由于负荷转移存在困难，通常采用单间隔逐个停电改造的方法。如此一来，对更换后的备自投装置进行调试、试验时，只能保证装置动作逻辑以及备自投装置至线路保护装置之间的二次电缆接线无误，而无法实际带开关进行整组传动试验。解决这一问题，必须熟悉不同备自投装置原理的差别、确保接入断路器操作回路“手跳”或“保护跳”以及“永跳”的正确性、各种闭锁条件接入完备、正确，防止投运后装置不正确动作，造成电网事故。为防止在电压互感器二次电压由于人为原因失去时备自投误动作，加入“有流闭锁”判据，即使电压降低至备自投装置动作值，若进线仍有电流并大于定值时，也能保证备自投可靠不动作。
（6）加大对现场检修维护人员及运行值班人员的技术培训。检修维护人员应对备自投原理及动作过程有一定的认知，在进行备自投的检修及功能校验试验时，清楚设备运行的安全风险隐患，采取相应的安全风险预控措施。在电压回路有工作时，应根据实际情况选择是否退出备自投。
（7）加强继电保护专业巡视，巡视时重点检查备自投装置充电情况、模拟量、开关量是否正常采集，检查压板投退是否满足当前运行方式。
参考文献：
[1]刘学军.继电保护原理.中国电力出版社
[2]邹森元.《系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》例案分析.白云山出版社
[3]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答.（第二版）中国电力出版社.
[4]许正亚.电力系统自动装置.中国电力出版社