方俊 周少寧

【摘要】隨著現(xiàn)代生活對電網(wǎng)可持續(xù)性依賴，備用電源自動投入裝置逐步在電力系統(tǒng)包括發(fā)電廠、變電站以及重要用戶供電中得到廣泛的應(yīng)用，其作為發(fā)展智能電網(wǎng)不可或缺的重要部分，對于保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮重要的作用。備用電源自動投入裝置的主要作用在于當(dāng)工作電源因故障被斷開之后，備用電源能夠自動地投入工作，保障電力的工作，維持用戶持續(xù)用電狀態(tài)。然而備用電源自動投入裝置基于軟件設(shè)計以及原理設(shè)計等原因，在一些特殊情況下，不能正確作出反應(yīng)，對電源電路以及設(shè)備造成嚴(yán)重的損害。因此對于該裝置進(jìn)行優(yōu)化處理，可以有效解決裝置的缺陷，對于實際操作問題及時進(jìn)行定期檢測與預(yù)防，避免造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

【關(guān)鍵詞】備自投；工作電源；檢測

一、備用電源自動投入裝置簡介

（一）工作原理

備用電源自動投入裝置（簡稱備自投裝置）的設(shè)計原理是供電系統(tǒng)發(fā)生故障之時或者電力系統(tǒng)因其他因素引起工作電源被斷開，備自投裝置開始啟動程序，能夠及時自動投入供電工作中，保障需供電一方能夠迅速恢復(fù)到正常供電狀態(tài)。備自投裝置作為一種智能化的自動控制裝置，其對于保障電源供電的穩(wěn)定性和持續(xù)有效性發(fā)揮著重要的作用。

備自投裝置主要可以分為變壓器備自投、分段備自投、橋備投、母聯(lián)背投和線路備投多種形式。但是不同形式的備自投裝置工作原理相近似，即主電源發(fā)生故障突然斷電時，經(jīng)過短暫的延時，備用電源不需要經(jīng)過工作人員的操作，自動投入供電工作中，以減少對發(fā)電站、變電站以及重要設(shè)備的正常供電影響。一般的備自投裝置工作通過裝置內(nèi)部硬件設(shè)備、軟件控制系統(tǒng)等形成“與”邏輯電路進(jìn)行整體操作來實現(xiàn)，在條件滿足邏輯關(guān)系后，對裝置進(jìn)行充電、延時等待動作后，自動實現(xiàn)投入裝置動作。

（二）工作原則

第一，備自投裝置使用前提，保證主工作電源已經(jīng)被切斷后才能投入工作，因此，備自投裝置一般在啟動后先跳主供電源斷路器，避免出現(xiàn)備用電源投入工作時處于電路故障點。第二，備自投裝置在使用時需要綜合考量周圍電源分布情形，以防出現(xiàn)電網(wǎng)不同期并列使用的事件發(fā)生，因此，備自投裝置在備用電源電路閉合之前，先切除發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)開關(guān)，保障裝置使用時電路的安全性。第三，備自投裝置應(yīng)當(dāng)具備閉鎖備自投的邏輯功能，變壓器作出保護(hù)動作以后，輸出一端開關(guān)可以閉鎖備自投裝置，以避免備用電源投到障礙元件上，發(fā)生嚴(yán)重事故。第四，備用電源自投工作并切斷主電源斷路器時，必須設(shè)置一定的延時時限。在主工作電源因故障造成電壓下降的情形時，需要經(jīng)過一定的延時，因此到達(dá)備自投裝置的時間應(yīng)當(dāng)大于外部設(shè)備電路被切除的時間，避免因工作電源故障造成的母線電壓下降，影響備自投裝置正常工作。第五，備自投裝置自身具備的邏輯功能幫助實現(xiàn)工作電源被切斷后的繼續(xù)供電狀態(tài)，并且該裝置只能允許操作一次，有且僅有在完全充電成功以后才能正常工作，在備自投設(shè)置充電完成以后，符合放電條件，裝置即投入使用進(jìn)行放電。

二、備自投裝置的實際操作的優(yōu)化

備自投裝置主要被用于110KV變電所投入使用環(huán)節(jié)，如果變電所沒有安裝母線差動保護(hù)，造成備自投裝置在實際運行環(huán)節(jié)中，對工作電源失電是由于線路故障還是電源母線障礙不能準(zhǔn)確判定。若由于母線以及相連接的設(shè)備故障造成母線斷電時，備自投裝置則會自動啟動工作投入使用，對于已經(jīng)產(chǎn)生故障的母線產(chǎn)生二次損害，造成故障范圍的再次擴(kuò)大，嚴(yán)重的可能引起變電所整體停電以及主要電路嚴(yán)重受損的局面。據(jù)此，為避免造成更為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，我們需要對備自投裝置進(jìn)行優(yōu)化處理，根據(jù)目前的研究方法，可以在備自投裝置中增加一段程序，以判定母線失電前主電源端電流是否存在突增量，電流值是否超出最大的負(fù)荷值，進(jìn)而判斷失電故障屬于線路故障或是母線故障，提高備自投裝置供電的可靠穩(wěn)定性。

另外一方面，作為保障電網(wǎng)電路安全運行的防線之一，遠(yuǎn)切裝置同樣也在電網(wǎng)的發(fā)展中得到了廣泛的使用，該裝置正常工作負(fù)責(zé)及時切除部分負(fù)荷，保證電網(wǎng)出現(xiàn)超額定運行或者電壓崩潰的狀況。在配備遠(yuǎn)切裝置的變電站一般設(shè)有備自投裝置，并且備用電源來自于同一個220V的變電站或者供電線路，因而常出現(xiàn)遠(yuǎn)切裝置難以有效發(fā)揮作用，以保障電網(wǎng)電路和備自投裝置正常工作。因此，對于備自投裝置功能的優(yōu)化方案可以借用通信手段，在遠(yuǎn)切裝置和備自投裝置中實現(xiàn)通信連接。在遠(yuǎn)切裝置完成動作之后，發(fā)出信號傳送至備自投裝置，作為閉鎖前提條件，保證備自投裝置可以正確退出，從而提高電網(wǎng)運行安全與供電的穩(wěn)定。

三、備自投裝置的檢測與維護(hù)

實際操作中，存在一些因廠家調(diào)試誤接導(dǎo)致備自投裝置拒動，更改設(shè)計不當(dāng)造成備自投誤動以及維護(hù)不當(dāng)時導(dǎo)致閉鎖拒動等故障，影響備自投裝置性能與工作。因此需要作出預(yù)防措施，維護(hù)備自投裝置的性能與工作安全。首先，備自投裝置在初次投入安裝使用之前，必須完成裝置的調(diào)試和整組調(diào)試，也必須對安裝單位的調(diào)試方案進(jìn)行嚴(yán)格審核，實現(xiàn)裝置調(diào)試的正常運行，運行單位也需要對備自投裝置進(jìn)行嚴(yán)格驗收，對整組調(diào)試工作的全程參與和把關(guān)。其次，運行單位對備自投設(shè)備需要進(jìn)行日常的維護(hù)，注意裝置的充電條件是否處于狀態(tài)，運行過程中也不能隨意操作，必須按照指定的操作程序作出程序命令。最后，需要對備自投裝置進(jìn)行定期檢測，同時，投入使用的備自投裝置以及后期定期檢驗，必須符合繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督的相關(guān)法律法規(guī)要求。

隨著電力市場運營的不斷拓展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的運行方式也逐步發(fā)生改變，備自投裝置的安全保護(hù)、自動化程序和邏輯軟件程序之間的聯(lián)系需要作出不斷的調(diào)整和配合，定期與生產(chǎn)廠進(jìn)行技術(shù)溝通，對設(shè)置中的實際問題進(jìn)行需要提前做好準(zhǔn)備方案，采取相應(yīng)的安全措施，避免發(fā)生設(shè)備運行的誤動事故。在定期檢測與優(yōu)化處理的前提下，切實保障裝置動作的可靠性與正確性，確保備自投裝置能夠及時投入工作，正確動作，實現(xiàn)供電的持續(xù)穩(wěn)定。

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