单母线接线方式及备自投原理

电力系统58丨电力系统装备 2019.23Electric System2019年第23期2019 No.23电力系统装备Electric Power System Equipment5.2 成果形式本文提出的技术方案成果主要是两个方面：（1）通过统计输变电工程环境影响敏感区域的分布数据，分析其位置信息和时空关系，研究建立涵盖各类环境敏感区域分布的可更新、拓展的数据库；（2）以电网环境敏感区地理信息系统为基础，建立基于环境敏感区数据的技术方案和操作流程。

6 结语随着我国城镇化速度的不断加快，当前采用输变电工程引起的对环境的影响已经逐渐成为大众关注的焦点。

综上所述，输变电工程会产生一定的电磁辐射，对于环境和人体都有一定的危害。

基于GIS 技术的输变电工程环境敏感区识别技术，能够帮助电力企业合理进行输变电工程的选址，避免一系列的纠纷问题。

参考文献[1] 李勇，葛利宏，范文静.地理信息系统空间技术在内蒙古电网的应用分析[J].内蒙古电力技术，2011（6）：75-78.1 引言变电站站用交流系统是保证变电站安全稳定运行的前提，主要作用是给变电站内的一次、二次设备及生产活动提供持续可靠的操作电源或动力电源，站用交流电源一旦失去，不能立即恢复，将直接影响变电站主变压器、断路器等主设备的正常运行，严重时导致设备停运或损坏。

如主变压器冷却器全停跳闸、断路器液压闭锁等，将危及电网和电力系统运行安全。

2 站用电的接线方式根据变电站的电压等级及在电网中地位的不同，站用交流系统的接线方式有所区别。

东莞地区主要接线方式为以下3种方式。

（1）双母线带母联接线方式。

220 kV 变电站的站用交流系统的常用接线方式见图1，此接线方式为暗备用接线方式。

正常运行时401、402开关都在合闸位置，400开关处于热备用状态，当#1站用变失压时，合上400开关，供电380 V 1M ，保证1 M 负荷正常。

此方式供电可靠性高，重要负荷可分别取两段母线电源，当某一母线故障时，切换至另一运行母线上，保证设备可靠运行。

引言BZT装置（备用电源自动投入装置）是电力系统中非常重要的电气装置，在较低电压等级的用户供电系统中，特别是6～35KV系统，常采用BZT装置，以保证自动化生产供电不中断和避免生产装置因失电而引起停车的严重后果。

根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》，BZT装置应满足以下技术要求：（1）应保证在工作电源或设备断开后BZT装置才动作；（2）工作母线和设备上的电压不论因何原因消失时BZT装置均应动作；（3）BZT装置应保证只动作一次；（4）BZT装置的动作时间以使负荷的停电时间尽可能短为原则；（5）工作母线和备用母线同时失去电压时，BZT装置不应起动；（6）当BZT装置动作时，如备用电源或设备投于故障，应使其保护加速动作；（7）手动断开工作回路时，BZT装置不应动作。

从BZT装置在电力系统的大量实际应用和动作结果中可以看到，各种工作电源发生故障时，BZT装置的正确动作对确保生产装置连续稳定运行起着重要作用。

一旦BZT装置不能正确动作，将会影响生产装置的安全运行。

工厂里几乎每年都会发生数起BZT装置故障而影响生产的事故。

因此除按以上技术要求在设计上合理配置外，解决BZT装置在实际应用中的问题具有重要意义。

1与自动重合闸装置的配合自动重合闸装置（ZCH装置）与BZT装置一样，也是电力系统保证可靠供电的重要自动装置。

在电力系统单侧电源线路中，通常在线路电源侧装设ZCH装置，ZCH装置是根据输电线路故障大多为瞬时性故障而设置的（据统计，架空线路的瞬时性故障次数约占总故障次数的80％～90％以上），一旦线路因瞬时性故障被保护断开后，由ZCH装置进行一次重合，往往就能够恢复原工作电源向负荷供电。

可见，BZT装置是在工作电源永久性故障跳闸（或瞬时性故障跳闸无重合）后投入另一路备用电源，ZCH装置是在线路瞬时性故障跳闸后，再次投入工作电源。

两者的正确配合使用，可大大提高电力系统供电的可靠性。

某厂35KV总降压变电所，采用内桥接线，如附图所示。

10kV备自投装置原理及运行分析摘要：随着电网负荷增长及供电可靠性要求日益提高，10kV备自投重要性凸显。

10kV备自投装置的准确动作，可及时恢复供电或减少停电区域，对电力系统的安全稳定运行起着十分重要的作用。

本文将着重介绍在电力系统中应用最广的10kV备自投原理和功能，探讨相关的动作原理及闭锁条件。

关键词：备自投跳闸闭锁1.引言备自投装置又称为备用电源自动投入装置。

备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，当工作电源因故障断开后，备自投装置能自动而迅速地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电源上去，大大提高供电可靠性。

随着供电可靠性要求越来越高，10kV备自投装置广泛地应用于电力系统中。

2.10kV备自投装置基本原理本文以10kV分段备投为例，主要分析10kV备自投的几种常见运行方式、工作原理和闭锁逻辑。

2.1正常运行条件分段开关3DL处于分位，进线开关1DL、 2DL均处于合位；母线均有电压；备自投功能处于投入位置2.2启动条件●II段备用I段，I段母线无压，1DL进线1无流，II段母线有压●I段备用II段， II段母线无压，2DL进线2无流，I段母线有压2.3动作过程启动条件1:若IDL处于合位，则经延时跳开1DL，确认跳开后合上3DL；若1DL处于分位，则经延时合上3DL启动条件2:若2DL处于合位，则经延时跳开2DL，确认跳开后合上3DL；若2DL处于分位，则经延时合上3DL。

工作母线失压是备自投保护启动的条件，应设置启动延时躲开电压波动。

为防止备自投保护对线路倒送电，不论进线断路器是否断开，备自投延时启动后都应再跳一次该断路器，并将检查该断路器跳位辅助触点作为启动合闸的必要条件。

2.4退出条件3DL处于合位置；备自投一次动作完毕；有备自投闭锁输入信号；备自投投入开关处于退出位置。

2.5备自投保护闭锁条件：（1）手动断开工作电源，备自投不应动作；（2）为防止自投在故障上，内部故障时应闭锁备自投；（3）备自投停运。

110kV备自投装置的工作原理及运行维护分析摘要：随着社会的不断发展，人们的用电需求量也越来越大，与此同时对用电的安全性和稳定性也提出了比较高的要求。

电力安全对人们的日常生活和社会经济发展都产生着重要的影响。

110kV备自投装置的出现有效地维护了供电的稳定和安全。

本文主要对110kV备自投装置的运行和维护开展分析，以此为供电事业的发展提供有效地参考，有效地满足人们日常生活中的用电需求并推动电力经济的火热发展。

关键词：110kV；备自投装置；运行；维护伴随着电网在不断地迅速发展壮大，在人们的日常生活当中慢慢地形成了庞大并且复杂的电力系统网络，由此也使在电力用电供电方面的可靠性和连续性的要求不断地提高。

在国民经济的发展过程当中，电力安全的影响显而易见。

如果电力安全得不到保障，一方面影响了人们的正常生活，另一方面也造成了用电事故，严重情况下会导致人们的生命财产安全损失，引发社会的悲剧。

为了解决这些问题，备自投装置的使用是一种处理方式，但是该装置的使用并非是决定的，要进行理性的分析和探讨，并且加强对运行维护的学习，确保设备的使用合理、顺畅，降低事故发生概率，提高运行效率和电力行业经济的发展水平。

一、备自投装置的原理备自投装置的全称是微机线路备自投保护装置，是一种保护的装置，它的核心部分采用高性能的单片机，里面有多个模块来组成，有CPU模块、继电器模块、交流电源模块和人机对话模块等多个模块，抗干扰性比较强，稳定性可靠，同时在使用上十分方便。

在备自投装置当中，它的液晶数显屏和备自投面板上都会有按键，这些按键的操作也比较简单。

备自投装置主要在交流不间断采样方式的帮助下进行信号的收集，然后利用傅里叶法来进行计算，从而对电源的状态进行准确的判断，然后开展延时的切换电源操作。

备自投装置是可以进行在线运行状态的监视的，随时随地对输入的电气量、开关量、定值等信息进行观察。

由于这个系统是带着软硬件看门狗功能和事件的记录功能的，因此在监测方面会更加容易获得。

基于常规变电站备自投原理及应用概述常规变电站备自投装置的动作逻辑的控制条件可分为三类：充电条件、闭锁条件、起动条件。

即在所有充电条件均满足，而闭锁条件不满足时，经过一个固定的延时完成充电，备自投装置就绪，一旦出现起动条件即动作出口，文章即对其工作原理及应用作相对概述，对指导实践具体一定参考意义。

标签：备自投；保护；动作Abstract：The control conditions of the operation logic of the spare power source automatic switch gear in conventional substation can be divided into three categories：charging condition，locking condition and starting condition. That is，when all the charging conditions are satisfied and the latching conditions are not satisfied，the charging is completed after a fixed delay，and the spare power source automatic switch is ready. Once the starting condition is present，the working principle and application of the device will be relatively summarized，which has reference significance to guiding the specific practice.Keywords：spare power source automatic switch；protection；action1 概述电力系统是国民经济支柱，是社会生活运行的基础。

典型低压开关柜双电源供电的自投自复电路在低压供电系统中，采用单母线分段，双电源供电，母联作备用电源自动投入装置（简称ATS）是一种常见的供电方案。

目前国内已有多家制造厂生产这种自动切换的整机装置，但产品价格较为昂贵，故以往常用继电器组合的ATS装置，仍有不少用户所采用。

对于低压ATS电路，也有标准图集可作参考，但实际应用时，不能生搬硬套，应根据现场实际情况及用户的不同要求重新进行设计。

为此笔者设计了“双电源供电的自投自复电路”。

对于单母线分段双电源供电系统，可有多种运行方式，本设计仅为二路电源同时供电，以母联作备自投的一种常用方案，其特点是当工作电源失电后，母联在满足自投条件下自动投入运行；当失电线路恢复来电时，又能自动切断母联断路器，自动恢复原线路供电。

现对本设计电路作一简要说明――1.ATS装置动作的基本条件（1）.母线工作电源由人工手动切除，或保护装置动作跳闸造成母线失电，ATS装置不应动作（2）.I(II)段母线工作电源断开后，II(I)段工作母线应具有60％～70％的额定电压（228V~266V）方具备自投条件。

（3）.工作母线失压保护按母线额定电压的25％（95V）整定，电压继电器1KV～4KV全部按串联连接，线圈长期允许工作电压为440V。

若运行中发生B相熔丝熔断，1KV（3KV）和2KV（4KV）的电压降相同，同为190V，此时因1KV(3KV)继电器实际工作电压高于整定值，因而1KV（3KV）不会误动作，仅发生缺相报警信号，因而避免了ATS的误动作。

（4）.ATS是否投入运行，由运行值班人员根据所需的运行方式决定，并由工作转换开关1SA（2SA）切换至所需工位。

2．母线初次送电I，II段母线分别由二路电源供电，转换开关1SA~3SA均在手动位置，由工人手动操作，先后合上进线断路器1QF，2QF。

3．自投过程（1）.将母联断路器3QF置于热备用状态。

（2）.在二路电源同时供电的情况下，操作转换开关1SA~3SA，置于自动工作位置。

微机备自投装置的基本原理及应用本文介绍了微机线路备自投保护装置特性和应用中的供电方式，阐述其应用于母联备自投工作和线路备自投的工作原理及备自投保护装置运行条件及动作条件。

备自投保护供电方式技术条件1.引言随着我国人民生产生活的现代化程度日益提高，人们对电力的需求和依赖程度也在倍增，对电能质量的要求也更加严格，供配电在各个领域也不断向自动化、无人值守、远程控制、不间断供电的目标迈进。

有些电力用户尤其对不间断供电的要求显得更加突出。

我国的电力供应主要还是依靠国家电网供电，电力缺口也在不断增大，尤其在用电高峰期缺电现象严重，为此很多大型企业便自建电厂或配备发电机，因此各种电源的相互切换，保证电源的不间断供电和供电的高可靠性成了现代配电工程中保护和控制回路的重要部分。

在GB50062 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中的第十一章也明确规定了备用电源和备用设备的自动投入的具体要求。

微机线路备自投保护装置使系统自动装置与继电保护装置相结合，是一种对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施，它在现代供电系统中得到了广泛的应用。

在此只对微机线路备自投保护装置在电力系统中两种备自投方式和基本原理进行探讨。

微机线路备自投保护装置（以下简称备自投）核心部分采用高性能单片机，包括CPU模块、继电器模块、交流电源模块、人机对话模块等构成，具有抗干扰性强、稳定可靠、使用方便等优点。

其液晶数显屏和备自投面板上所带的按键使得操作简单方便，也可通过RS485通讯接口实现远程控制。

装置采用交流不间断采样方式采集到信号后实时进行傅立叶法计算，能精确判断电源状态，并实施延时切换电源。

备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，其有可靠的软硬件看门狗功能和事件记录功能。

产品在不同的电压等级如110kV、10kV、0.4kV系统的供配电回路中使用时需要设定不同的电气参数，在订货时必须注明。

在选择备自投功能时则一定不可以投入低电压保护，以免冲突引起拒动或误动。

一、概述备用电源自动投入装置(以下简称BZT装置)的作用是：当正常供电电源因供电线路故障或电源本身发生事故而停电时，它可将负荷自动、迅速切换至备用电源，使供电不至中断，从而确保企业生产连续正常运转，把停电造成的经济损失降到最低程度。

备用电源的配置方式很多，形式复杂，一般有明备用和暗备用两种基本方式。

系统正常运行时，备用电源不工作，称为明备用；系统正常运行时，备用电源也投入运行的，称为暗备用，暗备用实际上是两个工作电源的互为备用。

主要有低压母线分段断路器备自投、内桥断路器备自投和线路备自投三种方案。

在企业高、低压供电系统中，只有重要的低压变电所和6kV及以上的高压变电所，才装设了BZT装置。

但因供电系统主接线方式大多数为单母线分段接线或桥接线方式，故一般采用母联断路器互为自动投入的BZT装置。

在过去，不论是新建变电所，还是改造老变电所，设计的BZT装置均由传统的继电器来实现，这种BZT装置因设计不完善或继电器本身存在的问题，而发生的拒动或误动故障率较高，所以有些企业用户供电系统虽已装设了BZT装置，但考虑到发生事故时不扩大停电事故，将其退出，这样BZT装置的作用就没有发挥出来。

近年来，随着微机BZT装置的不断完善与快速发展，在一些老高压变电所的改扩建及新建高压变电所的设计中，逐步广泛采用分段断路器微机备用电源自动投入装置(以下简称微机BZT 装置)。

目前，许多企业用户在高压供电系统中为何要采用微机BZT装置呢?是由于该装置与传统的BZT装置相比较，具有以下许多特点和优点，因而在工业企业的高压供电系统中获得了广泛的应用。

（1）装置使用直观简便。

可以在线查看装置全部输入交流量和开关量，以及全部整定值，预设值、瞬时采样数据和大部分事故分析记录。

装置液晶显示屏状态行还实时显示装置编号、当前工作状态，当前通讯状态、备自投“充电”、“放电”状态以及当前可响应的键。

（2）装置测试方便，工作量小。

交流量测量精度调整由软件方式完成，其调试和开入/开出试验均由装置通过显示界面和键盘操作完成。

母联备自投工作原理
母联备自投是一种常见的电气保护装置，它在电力系统中发挥着重要的作用。

母联备自投的工作原理是通过检测电力系统中的故障信号，实现对故障设备的快速隔离，从而保护整个电力系统的安全稳定运行。

首先，母联备自投通过对电力系统中的电流、电压等参数进行实时监测，当监
测到异常情况时，会立即做出响应。

例如，当电流超过额定值、电压异常波动或是出现短路等故障时，母联备自投能够及时感知并做出相应的动作。

其次，母联备自投会根据预设的保护逻辑进行判断，确定故障点的位置和范围。

在确定故障点后，母联备自投会通过控制开关或断路器等装置，将故障设备快速隔离，防止故障扩大对整个电力系统造成更大的影响。

此外，母联备自投还具有自动复归功能，即在故障被隔离后，系统会自动进行
恢复，尽快恢复正常供电状态，减少对用户的影响。

母联备自投的工作原理简单清晰，通过对电力系统的监测和保护，能够有效地
保障电力系统的安全稳定运行。

它在电力系统中扮演着重要的角色，是保障电力系统安全运行的重要装置之一。

总之，母联备自投作为电力系统的保护装置，其工作原理是基于对电流、电压
等参数的实时监测和对故障的快速隔离，以保障电力系统的安全稳定运行。

它的出现和应用，为电力系统的安全运行提供了有力保障，也为电力行业的发展做出了重要贡献。

母线保护闭锁备自投装置动作方式探讨母线故障被母线保护切除后，在某些情况下备自投能够动作于合闸，使变电站的断路器合闸于故障，導致事故扩大。

本文以110kV单母分段接线具备4出线间隔的变电站为例，通过分析不同母线运行方式下的故障特征，总结备自投装置动作情况。

针对合于故障的备自投运行方式，设计了母线保护闭锁备自投的三种方式，以满足不同条件的备自投装置选择特定的闭锁方式。

关键词保护配合;闭锁方式;母线保护引言在变电站内，当母线因线路故障导致失压时，备自投装置能够动作恢复母线电压，降低线路故障的影响。

然而，当母线上发生故障时，由于备自投装置感受的故障特征条件与线路故障时一致，在满足动作条件时，备自投装置会动作，并合于母线故障，后果轻则导致分段断路器爆炸，重则直接威胁全站电力设备安全。

本文采用过程分析法，以110kV单母线分段的变电站为模型，对母线故障时的备自投动作情况进行分析推断，确定母线保护与备自投装置动作冲突点，并提出了防止备自投装置动作合闸于母线故障的多种方式。

1 母线保护及备自投装置概述1.1 母线保护母线是变电站电能流通的枢纽，是变电站内最重要的电力设备，当母线发生故障时，母线保护能快速动作切除母线相连各断路器，以隔离故障点，减少设备停运范围。

母线保护需要判断母线电压及母线相连运行间隔的电流矢量值。

当电压和差动电流条件均满足时，母线保护动作断开分段断路器、故障母线上的线路断路器及变压器高压侧断路器。

目前部分110kV单母分段接线变电站已完成母线保护改造并投入运行。

1.2 备自投装置备自投装置全称是备用电源自动投入装置，当其感受到母线电压降低，电源线路电流消失时，备自投装置能够主动断开电源线路断路器并自动投入备用电源线路，它的应用能有效减少电力负荷损失。

在110kV单母分段接线变电站中，均有设计110kV备自投装置[[参考文献：国家标准. 继电保护和安全自动装置技术规范[S]. GB/T 14285-2006]]。