摘要］文章分析備用電源自動(dòng)投入裝置的工作原理，為排澇泵站供電連續(xù)性問題提供解決方案。

［關(guān)鍵詞］排澇泵站；停電；接線方式；備自投

［作者簡介］陸葉，廣西梧州市防洪排澇工程處助理工程師，廣西梧州，543002

［中圖分類號(hào)］ TM64 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1007-7723（2012）04-0057-0002 梧州市是廣西東部的中心城市，位于珠江流域西江水系的潯江、桂江及西江三江匯合口處，由于市區(qū)的地勢比江河的洪水水位低，所以每逢汛期，雨季，城區(qū)就會(huì)受到外洪內(nèi)澇的威脅。為了保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，減少洪澇災(zāi)害造成的損失，梧州市在城區(qū)相繼建成了12多公里的防洪堤和8個(gè)排澇泵站，在防洪排澇方面發(fā)揮了極大的作用，有效地促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但排澇泵站作為一級(jí)用電負(fù)荷，在實(shí)際運(yùn)行中卻遇到這樣的問題，那就是雷暴雨導(dǎo)致泵站主供電源停電時(shí)，我們通過人工操作將泵站切換到備用電源供電最少需要20分鐘左右的時(shí)間，這對(duì)分秒必爭的抗洪搶險(xiǎn)來說，是很不利的。如何保證排澇泵站供電的連續(xù)性，維持排水系統(tǒng)的安全運(yùn)行，是我們必須面對(duì)的問題。

一、備用電源自動(dòng)投入裝置的工作原理

在電力系統(tǒng)中，有一種安全自動(dòng)裝置，由于結(jié)構(gòu)簡單、投資少，可靠性高，能保證用戶不間斷供電而被廣泛應(yīng)用，這種裝置稱之為備用電源自動(dòng)投入裝置，簡稱BZT裝置，如果將它應(yīng)用到我們的排澇泵站，就能很好地解決排澇泵站供電連續(xù)性的問題。下面通過對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置工作原理的分析來說明它是如何解決供電連續(xù)性的問題。

備用電源備動(dòng)投入裝置（BZT）是電力安全自動(dòng)裝置的一種，作用是當(dāng)正常供電的線路發(fā)生故障而停電時(shí)，能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入工作或?qū)⒇?fù)荷切換到備用電源上去，從而保證用戶的連續(xù)供電。

如圖1所示的接線方式為橋形接線，正常的運(yùn)行方式是：DL1、DL2在合位，DL3在分位，進(jìn)線1通過DL1向10kV Ⅰ段母線供電，進(jìn)線2通過DL2向10kV Ⅱ段母線供電，橋開關(guān)DL3作為備自投開關(guān)。

其動(dòng)作邏輯為：當(dāng)進(jìn)線1因故障失電，備自裝置判斷出10kV Ⅰ段母線失壓，進(jìn)線1無電流，10kV Ⅱ段母線有電壓，動(dòng)作跳開DL1開關(guān)，合上DL3開關(guān)，確保了兩段母線不失壓。同理，如果進(jìn)線2因故障失電，備自投裝置動(dòng)作，跳開DL2開關(guān)，合上DL3開關(guān)。為了保證供電的可靠性，進(jìn)線1和進(jìn)線2的電源應(yīng)取自不同的變電站，以保證變電站故障時(shí)，兩進(jìn)線電源不同時(shí)失電。在這里，備用電源自動(dòng)投入裝置除了取母線電壓為判據(jù)外，還引入了進(jìn)線電流作為備自投動(dòng)作的條件，也就是說，除了判別母線無電壓外，還需判斷該母線連接的進(jìn)線無電流，另一段母線有壓，備自投才會(huì)動(dòng)作，這樣做是為了防止母線PT斷線引發(fā)的備自動(dòng)誤動(dòng)作。如果進(jìn)線1帶Ⅰ、Ⅱ段母線運(yùn)行，也就是說DL1、DL3在合位，DL2在分位時(shí)，DL2開關(guān)作為備自投開關(guān)。備自投的動(dòng)作原理為：進(jìn)線1失電后，備自投判斷Ⅰ、Ⅱ段母線失壓、進(jìn)線1無電流、進(jìn)線2線路有電壓、動(dòng)作跳開DL1開關(guān)，合上DL2開關(guān)。進(jìn)線2帶Ⅰ、Ⅱ段母線運(yùn)行時(shí)，動(dòng)作原理也是一樣。這樣的運(yùn)行方式下，Ⅰ、Ⅱ段母線電壓可通母線PT切換裝置切換到其中一臺(tái)母線PT上去，即兩段母線的電壓都取自其中一臺(tái)母線PT。

圖2所示的接線是單母線接線。正常運(yùn)行時(shí)，DL1或DL2其中一個(gè)開關(guān)在分位，另一個(gè)在合位（即DL1和DL2互為備投）。

我們假定DL1在合位，DL2在分位，當(dāng)進(jìn)線1故障導(dǎo)致母線失壓時(shí)，備自投裝置判斷母線無壓，進(jìn)線1無流，作為備用線路的進(jìn)線2有壓，動(dòng)作跳開DL1開關(guān)，合上DL2開關(guān)。這種備自投方式類似于上面說的其中一條進(jìn)線帶Ⅰ、Ⅱ段母線運(yùn)行的方式。

二、備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求

上面分析了備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作的一些邏輯原理，下面談?wù)勗撗b置的一些基本要求。

1.工作電源切斷后，才能投入備用電源，這一要求的目的是為防止將備用電源投入到故障元件上去，造成備自投失敗，甚至擴(kuò)大事故，設(shè)備受到短路電源的再次沖擊，加重設(shè)備損壞。例如圖1中，只有當(dāng)DL1斷開后，才允許合上DL3。如果進(jìn)線1線路故障，DL1還沒斷開時(shí)合上DL3，電流通過DL2、DL3、DL1流向故障點(diǎn)，相當(dāng)于帶地線合閘送電。這樣一來，備自投不但不成功，還會(huì)擴(kuò)大事故，造成設(shè)備損壞。實(shí)現(xiàn)這一要求的措施是：備自投裝置的合閘回路由供電線路受電側(cè)開關(guān)的常閉輔助觸點(diǎn)啟動(dòng)。

2.備自投裝置應(yīng)保證只動(dòng)作一次。假如工作母線發(fā)生永久性故障，這樣由變電站側(cè)的開關(guān)將跳閘，備自投裝置檢測到母線無壓，進(jìn)線無流，備用側(cè)有壓后就會(huì)動(dòng)作，將備用電源投入，因故障發(fā)生在母線，故障沒有被切除，備用電源上的繼電保護(hù)會(huì)迅速動(dòng)作將備用電源斷開，如果此時(shí)再次將備用電源投入，不但不成功，還會(huì)使備用電源、系統(tǒng)受到故障電流的沖擊，可能導(dǎo)致事故擴(kuò)大、設(shè)備損壞的嚴(yán)重后果。備自投裝置可以通過邏輯判斷來實(shí)現(xiàn)只動(dòng)作一次的要求，即備用電源自投只有在充電完成后，才可能動(dòng)作。其充電條件全部滿足且持續(xù)時(shí)間達(dá)到備用自投充完電所需的時(shí)間，備自投才能完成充電，任一放電條件滿足，備用自投即放電，備自投就無法啟動(dòng)時(shí)，只有再次充滿電后才可能再啟動(dòng)。

3.工作母線失壓時(shí)，除了要檢測到備用電源有壓外，還要檢查工作電源無電流才能啟動(dòng)備自投，以防止電壓互感器一、二次三相斷線造成誤動(dòng)作。

4.定值方面的整定要求：低電壓繼電器應(yīng)保證在所接母線失壓后能可靠動(dòng)作，在切除故障后能可靠返回，為縮小低電壓繼電器動(dòng)作范圍，低電壓定值宜整定得較低，一般動(dòng)作電壓取額定電壓的15％～30％。過電壓繼電器用于判斷備用電源是否有電壓，應(yīng)能在所接母線(或線路)電壓正常時(shí)能可靠動(dòng)作，而當(dāng)備用電源電壓低于允許值時(shí)，則不允許備自投裝置動(dòng)作。考慮到電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)過程中備用母線可能出現(xiàn)的最低運(yùn)行電壓，應(yīng)保證備自投裝置動(dòng)作，所以過電壓繼電器的動(dòng)作電壓值不應(yīng)低于額定電壓的15％～30％。

備用電源自動(dòng)投入裝置如能在排澇泵站在廣泛應(yīng)用，將能很好地解決排澇泵站供電連續(xù)性的問題，提高泵站的應(yīng)急處置能力，為抗洪搶險(xiǎn)贏取寶貴的時(shí)間，而且它投資少，可靠性高，后期的維護(hù)量也少，無需占用很多資源，是一種行之有效的解決問題的辦法。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，各單位還需靈活結(jié)合自身一次系統(tǒng)接線的實(shí)際情況，和變電站的保護(hù)相配合，整定出合理的動(dòng)作定值。在備用電源自動(dòng)投入裝置正式啟用前還需做一次整組傳動(dòng)試驗(yàn)，這樣才能保證備用電源自動(dòng)投入裝置能正確、可靠動(dòng)作，才能切實(shí)提高排澇泵站供電的可靠性。

［參考文獻(xiàn)］

［1］黃梅.電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置［M］.北京:中國電力出版,2002.