电力系统安全自动装置指防止电力系统失去稳定和避免电力系统大面积停电的自动保护装置。在110kV终端变电站内,自动装置有备用电源自动投入(备自投)、自动联切负荷、自动重合闸、自动低频减负荷等。
备用电源自动投入装置简称备自投装置,用于在工作电源因故障被断开后迅速自动投入备用电源,保证供电可靠性。
110kV变电站110kV侧和10kV侧均装设备自投装置。下面以第二节中的主接线图(即下图)为例,介绍110kV备自投装置。

可以看出,对于图中的110kV系统而言,两路110kV进线就是两路电源。至于哪一路进线是工作电源,哪一路进线是备用电源,这一点根据系统运行方式的不同而有所不同,备自投方式也因此有所不同。
我们最经常见到的是下图这种运行方式:

111线路在运行状态(111开关、1111刀闸、1113刀闸均在合位,111间隔地刀均在分位),112线路在运行状态,内桥11M开关在热备用状态(11M开关在分位,11M1、11M2刀闸均在合位,11M间隔地刀均在分位)。
此时111线路带110kV Ⅰ段母线运行,112线路带110kV Ⅱ段母线运行,111线路和112线路两个工作线路互为备用,是一种典型的暗备用。若某一路工作线路(如:112)因故障失电,则需要断开失电的112开关,合上11M开关,由111线路对110kV Ⅰ、Ⅱ段母线供电。
此时备自投方式为桥备投。
有时也会见到下图这种运行方式:

112线路在运行状态,111线路在热备用状态,11M开关在运行状态。
或下图这种运行方式:

111线路在运行状态,112线路在热备用状态,11M开关在运行状态。
在这两种运行方式下,工作线路同时带110kV Ⅰ、Ⅱ段母线运行,另一条进线处于明备用状态。若工作线路失电,则需要断开失电的工作线路开关,合上备用线路开关,由备用线路对110kV Ⅰ、Ⅱ段母线供电。
此时备自投方式为进线备投。
要求备自投只能动作一次,避免在工作母线上发生永久性故障时备自投重复合闸于故障,使系统再次受到故障冲击。为防止备自投装置重复动作,在备自投动作逻辑中设置“充电”计数器。若备自投所有充电条件均满足,闭锁条件均不满足,则备自投经过一个固定的延时完成充电。充电完成后,若满足备自投动作条件,则备自投动作出口。下面就来看110kV备自投的充电条件、动作条件和闭锁条件。
⒈桥备投方式

⒈1 备自投充电条件
由以下两个条件构成“与”逻辑:
⑴111开关在合位,112开关在合位,11M开关在分位;
⑵110kV Ⅰ母有压,Ⅱ母有压。
⒈2 备自投动作条件
110kV Ⅰ母失压时,动作条件为:
110kV Ⅰ母无压,111线路无流,110kV Ⅱ母有压。
Ⅰ母线无压表明工作电源被断开,Ⅱ母线有压表明备用电源能够正常供电;加入线路无流判据,是为了防止母线PT断线时备自投装置误动作。
备自投动作,延时跳开111开关,在确认111开关跳开后合上11M开关。
110kV Ⅱ母失压时,动作条件为:
110kV Ⅱ母无压,112线路无流,110kV Ⅰ母有压。
备自投动作,延时跳开112开关,在确认112开关跳开后合上11M开关。
⒈3 备自投闭锁条件
由以下两个条件构成“或”逻辑:
⑴111开关在分位 或 112开关在分位 或 11M开关在合位;
⑵110kV Ⅰ母和Ⅱ母同时无压。
⒉进线备投方式
2.1 对于下图中的运行方式:

⒉1.1 备自投充电条件
由以下两个条件构成“与”逻辑:
⑴111开关在合位,11M开关在合位,112开关在分位;
⑵110kV Ⅰ母、Ⅱ母均有压,112线路侧有压。
通过112线路PT二次侧电压值判断备用电源是否发生故障。若线路侧有压,则说明备用电源正常。
⒉1.2 备自投动作条件
110kV Ⅰ母、Ⅱ母均无压,111线路无流,112线路侧有压。
备自投动作,延时跳开111开关,确认111开关跳开后合上112开关。
⒉1.3 备自投闭锁条件
由以下两个条件构成“或”逻辑:
⑴111开关在分位 或 11M开关在分位 或 112开关在合位;
⑵112线路侧无压。
⒉2 对于下图中的运行方式:

⒉⒉1 备自投充电条件
由以下两个条件构成“与”逻辑:
⑴112开关在合位,11M开关在合位,111开关在分位;
⑵110kV Ⅰ母、Ⅱ母有压,111线路侧有压。
⒉⒉2 备自投动作条件
110kV Ⅰ母、Ⅱ母均无压,112线路无流,111线路侧有压。
备自投动作,延时跳开112开关,确认112开关跳开后合上111开关。
⒉⒉3 备自投闭锁条件
由以下两个条件构成“或”逻辑:
⑴111开关在合位 或 11M开关在分位 或 112开关在分位;
⑵111线路侧无压。
对于10kV备自投装置来说,两路电源分别是主接线图上的#1主变低压侧91A开关和#2主变低压侧91B开关,其余动作逻辑与110kV备自投相同。
备自投装置有自适应功能,即能够根据系统运行方式自动改变备自投方式,无需人工干预。
10kV备自投装置还提供过负荷联切功能。装置采集位于主变低压侧91A、91B开关柜内的CT二次侧电流,如果备用电源投入后发生过负荷情况,电流超过整定值,则装置将根据定值切除负荷。先切除第一轮,如果第一轮负荷切除后依旧过负荷则再切除第二轮,如果第二轮负荷切除后依旧过负荷则继续切除第三轮。
110kV备自投装置通常安装在继保室,10kV备自投装置通常安装在10kV母分开关柜前上柜处。
关键词:智能运维、配电、配电室标识牌、配电间、高压配电室、配电室绝缘垫、配电室挡鼠板高度标准、配电电器、配电设备、配电装置、智能配电系统、配电室无人值守五个条件、智能配电、送配电装置系统调试、智能运维系统