备用电源自投装置
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备自投(BZT)和自动转换开关(ATS)的区别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。
备用电源自动投入装置本章要点1.备用电源自动投入装置的作用。
2.对备用电源自动投入装置的要求。
3.备用电源自动投入装置的原理接线图及动作行为分析。
第一节备用电源自动投入装置的作用电力系统许多重要场合对供电可靠性要求很高,采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法。
所谓备用电源自动投入装置,就是当工作电源因故障被断开后,能自动将备用电源迅速投入工作的装置,简称AAT装置。
图2-1所示为电力系统使用AAT装置的几种典型一次接线图。
图2-1 (a)所示为备用变压器自动投入的典型一次接线图。
图中T1为工作变压器,T0为备用变压器。
正常情况下1QF、2QF闭合,T1投入运行,3QF、4QF 断开,T0不投入运行,工作母线由T1供电;当工作变压器T1发生故障时,T1的继电保护动作,使1QF、2QF断开,然后AAT装置动作将3QF、4QF迅速闭合,使工作母线上的用户由备用变压器T0重新恢复供电。
又如图2-1(f)所示的接线,正常情况下变电所的I段和II段母线分别由线路L-1和L-2供电,分段断路器3QF断开。
当线路L-l发生故障时,线路L-1的继电保护动作将断路器4QF, 2QF断开,然后AAT装置动作将分段断路器3QF迅速闭合,使接在I段母线上的用户由线路L-2重新恢复供电。
比较图2-1中各种使用AAT装置的典型一次接线图可知,其备用电源的备用方式有所不同,其中第一种备用方式是装设正常情况下断开着的备用电源(用备用变压器或备用线),如图2-1 (a)、(b)、(c)、(d)所示,称明备用方式。
其特点是备用可靠性高,广泛用于发电厂厂用电和变电所所用电。
为提高备用电源的利用率,一个备用电源可同时作为两段或几段工作电源的备用。
另外一种备用方式是不装设正常情况下断开着的备用电源,而是在正常情况下工作的分段母线间,靠分段断路器取得相互备用,如图2-1(e)、(f)所示,称暗备用方式。
在暗备用方式中,每个工作电源的容量应根据两个分段母线的总负荷来考虑,否则在AAT动作后,要减去相应负荷。
备自投装置原理备自投装置是一种常用于火灾灭火系统中的自动控制装置,它能够监测并控制火灾相关设备的运行。
本文将介绍备自投装置的原理和工作机制。
一、备自投装置的概念备自投装置是指备用电源和自动投入装置的简称。
它由备用电源和自动投入装置两个部分组成,主要用于火灾灭火系统的自动启停和相应设备的操作。
二、备自投装置的工作原理备自投装置通过监测火灾探测系统中的信号,实现对火灾相关设备的控制和操作。
下面是一般的备自投装置工作原理的简述:1. 常规状态下,备自投装置接收来自火灾探测系统的信号,并将信号发送给控制器。
2. 当控制器接收到火灾探测系统的信号后,会根据设定的逻辑条件来判断是否触发灭火设备的操作。
3. 如果满足触发条件,控制器会发送指令给备用电源和自动投入装置。
4. 备用电源会立即切换为应急状态,为火灾灭火系统提供电力供应。
5. 自动投入装置会激活灭火设备,比如启动喷淋系统、自动关闭隔离门等。
6. 当火灾得到控制或者消除后,系统会自动恢复到常规状态,备用电源和自动投入装置也会恢复到正常工作状态。
三、备自投装置的重要性备自投装置在火灾灭火系统中扮演着重要的角色,它能够实现火灾探测和灭火设备的自动控制,提高灭火系统的响应速度和灵活性。
以下是备自投装置的主要优点:1. 实时性:备自投装置能够实时监测火灾探测系统的信号,并根据信号快速做出响应,避免火灾的进一步蔓延。
2. 自动化:备自投装置能够根据设定的逻辑条件自动启停灭火设备,无需人工干预,提高灭火系统的自动化水平。
3. 可靠性:备自投装置采用备用电源和自动投入装置的双重保障机制,确保在火灾发生时系统能够正常运行。
4. 灵活性:备自投装置可以根据不同的火灾情况自动调整灭火设备的操作,实现灭火控制的精准性。
5. 省时省力:备自投装置减少了人工介入的需求,减轻了人力负担,提高了灭火效率。
四、备自投装置的应用领域备自投装置广泛应用于各类建筑、工厂、仓库等场所的火灾灭火系统中。
备用电源自动投入装置实验指导书
备用电源自动投入实验
一、实验目的
1) 了解备用电源自动投入装置的工作原理。
2) 测试备用电源自动投入装置的动作性能。
二、实验原理及实验说明
三、备自投装置基本原理
备用电源自动投入装置(AAT,简称:备自投装置)是当电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后,能迅速将备用电源、备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作,使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。
备用电源自动投入是保证电力系统连续可靠供电的重要措施。
备自投装置的动作条件如下:
1) 工作电源确实断开(无电流、无电压),备用电源有电(有电压),母线无电压;
2) 备自投必须充满电,充电时间可设置为10~15s。
备自投充电条件为:
1) 工作电源和备用电源均有电压
2) 工作侧断路器在合位,备用侧断路器在分位
四、实验说明
本实验中,如果检测到1#10KV电源进线有电压,2#10KV电源进线无电压,QF013母联联络开关自动投入工作。
如果检测到2#10KV电源进线有电压,
1#10KV电源进线无电压,QF013母联联络开关自动投入工作。
五、实验内容
六、实验接线
实验接线与正常操作时同,只是在启用母联联络母线投入时,要一个触发开关信号。
我们把这个信号作为I3.4作为输入。
程序如下图所示。
图7-1 立即触发程序梯形图
图7-2 定时触发程序梯形图
七、实验步骤
1) 可以立即触发。
2) 对备自投装置进行定值整定:备自投动作时间一般按躲开重合闸时间整定,可整定时间。
备用电源自投装置原理一、备自投(BZT)的基本原则1)除发电厂备用电源快速切换外,应保证在工作电源或设备断开后,才投入备用电源或设备。
2)工作电源或设备上的电压,不论何种原因消失,除有闭锁信号外,自动投入装置均应动作。
3)由人工或远方遥控切除工作电源时,BZT如不需动作,应该手跳闭锁。
4)因BZT的备用对象故障,保护动作时应闭锁BZT。
5) 当工作电源失去后, BZT应保证只动作一次,因此要设BZT一次动作闭锁或增加充电条件。
6) BZT的动作延时应躲过引出线故障造成的母线电压下降,故跳闸延时应大于最长的外部故障切除时间。
同时,BZT的动作延时应考虑使负荷停电的时间尽可能短。
7) 应考虑全站的电源分布情况,为防止BZT动作造成非同期合闸等故障,应在BZT装置动作时切除相关小电源。
8)当自动投入装置动作时,如备用电源投于故障,应有保护加速跳闸。
9) 应校核备用电源自动投入时过负荷及电动机自起动的情况,如过负荷超过允许限度或不能保证自起动时,应有BZT动作时自动减负荷的措施。
10) BZT动作前可检查备用电源是否有压。
二、备自投方案的分类根据运行方式的不同,可以分为两种形式的自投:1)分段(桥)开关自投:若正常运行时,每路进线各带一段母线运行,以分段开关分开,互为备用,称为分段自投。
2)进线(主变)自投:若正常运行时,一路进线带母线上所有负荷运行,另一回进线作为备用电源,称为进线自投。
运行方式的识别:引入电源开关和母联开关的开关位置接点,判断当前系统运行方式,还可以引入相应开关的电流来校验开关位置的正确性。
运行方式的转换有主备方式,当主供电源失电,备用电源自动投入,当主供电源恢复后,仍由主供电源供电;无主备方式,双侧电源互为备用,当前电源失电时,自动切换为另一电源供电;根据自动化程度和用户要求不同,选择的供电恢复方式也不同。
在一些对自动化要求比较高的电网或供电可靠性要求较高的负荷中心,用户可选择双电源多次自动切换的方式;其他用户可以选择只允许备自投动作一次,在排除故障后,由人工干预再次投入备自投。
备用电源自投装置探讨
[摘要] 随着发电厂、变电所电气综合自动化程度的提高、社会经济的发展,电网规模的不断扩大,电网结构日趋复杂。
影响供电可靠性的因素很多,如地理位置、气候环境,站内设备的可靠性,变电站的运行管理,合理的电网结构与完善的电网调度系统,以及完善的备用电源自投切方案等。
其中备用电源自投装置简称ats(以下简称备自投)是提高供电可靠性的一种有效手段,特别是近期随着科技进步的不断提高及自动化元件的大力推广,新型的备用电源投入装置在现实生活中显得更为重要。
本文结合美姑河柳洪水电站的厂用电备自投装置来具体探讨备自投在水电站、变电所的重要性。
[关键词] 水电厂变电所备自投装置备自投切换同期冲击电流逻辑判断柳洪水电站
本文分析了备自投在实际应用中存在的问题以及解决办法,就美姑河柳洪水电站采用的一种新型的智能备自投装置,即nep 9808d 厂用电备自投(发电厂专用)并介绍其工作原理与基本功能。
1、备自投的几个特殊问题
对于备自投装置在实际应用中常见的几个问题,如对电压互感器断线的处理,联切电容器,合闸前或合闸后联切负荷,加速备自投,以及接点启动备自投等,本文不再细述,只对以下几个特殊问题进行讨论。
1.1复杂接线与复杂方式
柳洪水电站厂用电的典型接线是3条进线:其中2条进线引自两
台发电机组的出口电压经变压器到厂用电;还有一条进线引自外来电源经变压器到厂用电。
根据发电厂变电站接线不一致。
高压进线可能有3条或更多;高压侧双母接线;高压侧扩大内桥接线;低压侧分段开关兼做旁路开关等。
复杂的接线带来了多种复杂的备自投方式,这就要求各自投装置能自动识别系统运行方式,自动选择相应的备自投方案。
柳洪水电站厂用电接线图
功能说明:
1)正常运行时,21t带ⅰ段,22t带ⅱ段,23t进线断路器断开。
ap2,ap11在合位,ap6,ap7,ap8在分位。
当21t由于变压器故障或其他原因失电时,先判定22t是否带电:若22t带电,则22t自动投入,带ⅰ段和ⅱ段运行;若22t不带电,则23t自动投入,带ⅰ段和ⅱ段运行。
2)工作方式:
a)22t备用21t:ⅰ母失压、ⅱ母有压,则经延时跳ap2,确认ap2跳开后,合ap6,ap8.
b) 23t备用21t:ⅰ母失压、ⅱ母有压,则经延时跳ap2、ap11,确认ap2、ap11跳开后,合ap6、ap7、ap8.
c)22t带ⅰ、ⅱ段运行时21t恢复供电:21t电压恢复,经延时跳ap6、ap8,确认ap6、ap8跳开后,合ap2.
d) 23t带ⅰ、ⅱ段运行时21t恢复供电且22t失电:21t电压恢复,经延时跳ap6,确认ap6跳开后,合ap2.
e) 23t带ⅰ、ⅱ段运行时21t恢复供电且22t恢复供电:21t电压恢复,22t电压恢复,经延时跳ap6,ap7,ap8,确认ap6,ap7,ap8跳开后,合ap2,ap11.
f)高压开关偷跳切换:1dl在跳位且1ta无流,跳1zkk,同时合
2zkk.
g) 低压开关偷跳切换:1zkk在跳位且1ta无流,跳1zkk,同时合2zkk.
h) 高压侧联跳低压侧:1dl从合位到跳位且ap2在合位,则跳
ap2.
1.2同期问题
有的备用对象(母线)和其他电源具有联络线。
若联络线连接的是小电源,则当工作电源失去后,母线电压将有一个下降的过程;若连接的是大电源,则母线电压不一定会下降。
对于这两种情况,一般的备自投方案是在隔离故障电源的同时联切联络线,然后再合闸(方案1),其缺点是可能导致损失一部分负荷,且不利于系统稳定。
对于前一种情况,还有一种方案是采用高段电压定值启动各自投跳闸,低段电压定值(检无压)启动备自投合闸(方案2),其缺点是由于无法可靠估计电压的下降速度,所以可能导致较长时间的停电。
因此,要求备自投装置具备自动准同期合闸功能(方案3),以最短的时间来恢复供电,且有利于系统稳定。
1.3发电厂变电站工矿企业的备自投问题
发电厂变电站工矿企业低压侧往往有大量运行着的设备异步或
同步电动机负荷,当工作电源断开后,工作母线具有电动机的反馈电压(残压),且逐步衰减并移相,如果在备用电源与母线残压矢量差较大时合闸,电动机将流过很大的冲击电流,这很可能烧毁电动机。
柳洪电站就是一个很好的例子,因前期厂用电负荷是有外来电源提供,当外来电源突然断电后运行着的深漏检修泵电机因冲击电流过大,导致电动机烧坏。
因此,最好能在工作电源断开后,在备用电源电压与母线电压相角还未摆开时实现快速合闸,这一要求往往很难实现,解决此问题的方法是采用1.2节中所述的方案2或方案3,并结合低频或差压启动备自投。
2、备自投的逻辑分析
备自投逻辑尽管很复杂,但仍有规律可循。
一般说来,各自投的行为逻辑分为以下4个逻辑进程:
a.备自投充电。
当工作电源运行在正常供电状态、备用电源工作在热备用状态(明备用),或两者均在正常供电状态(暗备用)时,备自投装置根据所采集的电压、电流及开关位置信号来判断一次设备是否处于这一状态,经过10s~15s延时后,完成充电过程。
b.备自投放电。
当备自投退出运行,工作断路器由人为操作跳开,备用断路器不在备用状态,断路器拒跳、拒合,备用对象故障等不允许备自投动作的情况下,将备自投放电,使其行为终止。
c.备自投充电后,满足其启动条件,经或不经延时执行其跳闸逻辑(可能断路器已跳开),跳闸对象可能有多个。
d.备自投执行完跳闸逻辑后,满足其合闸条件,经或不经延时执
行其合闸逻辑,合闸对象也可能有多个。
3、智能型备自投实现方案
结合以上分析,一种新型的备自投实现方案有南自公司研制成功。
这一新方案的核心是一台智能备自投装置,可与各种ecs、dcs 系统组成完整的厂用电综合控制系统。
该产品采用模块化设计,统一的硬件与软件平台,将保护、测量、控制、通信集成在一个机箱内,可在恶劣的工业环境下长期安全可靠地运行。
根据功能可直接安装在开关柜上,也可集中组屏,具有丰富的本地信号及多种通讯远传功能。
该装置能够提供足够的模拟量输入、开关量输入与独立开出。
该装置在软件设计上引入了“逻辑库”的设计思想,设计了多种逻辑模块与时间继电器模块,可在组态时任意调用,逻辑模块包括三/单相检有压模块、检无压模块,过流、欠流模块,低频模块,差压模块,检同期模块,开关量逻辑模块,过负荷联切模块,电压互感器断线检查模块等。
工程应用人员可利用所提供的模块按第2节所述4个逻辑进程逐项进行组态。
该装置的最大特点是可灵活组态,既可通过装置面板液晶上友好的人机界面进行整定,又可通过外接pc机上提供的图形化组态软件进行下载组态。
交流输入是接电压还是接电流或者都不接,开关量输入是接常开接点还是接常闭接点或者都不接,均可任意选择。
该装置在备自投逻辑的组态上给工程应用人员或用户提供了极大的灵活性。
该装置可同时投入多种备自投方式,并自动识别系统运行方式,
选择执行相应的各自投逻辑。
装置的定值条目是由装置根据组态的情况来自动配置的。
例如,若备自投逻辑中采用了过压、欠压模块和欠流模块,则装置将自动配置有压、无压定值和无流定值;若备自投逻辑中采用了检同期模块,则装置将自动配置允许合闸角、开关合闸总时间、低压闭锁值、压差闭锁值、频差闭锁值和频差加速度闭锁值等定值。
为方便读者理解,本文列举一些其他常用定值如下:①备自投充电时间;②备自投放电延时;③各种方式各自投跳闸逻
辑时限;④各种方式备自投合闸逻辑第1(第2、第3)时限;⑤过负荷联切开放时间;⑥过负荷联切电流定值;⑦过负荷联切第n轮时间定值;⑧各种方式备自投投入控制字;⑨条件投入控制字(某些逻辑模块是否投入需要根据运行方式的变化而变化)。
⑩非电量保护可选择发信或跳闸※ p、q、cosφ、f及电度量计算等;用户可通过装置人机界面或变电站、发电厂监控系统修改装置的定值。
4、结语
备自投装置一直是变电站、发电厂自动化系统中种类最繁多的装置。
新型智能备自投装置充分利用了计算机的强大功能来实现备自投的智能化,并充分考虑发电厂变电站自动化的要求,为复杂方式
下保证供电的可靠性与系统稳定性提供了完善的解决方案。
作者简介:
杜昌成,1998年7月参加工作,期间参与了湖南江垭水电站、陕西石泉水电站扩机工程、山西万家寨引黄工程、甘肃龙首二级水电站、
湖南株洲航电枢纽工程、四川柳洪水电站的建设与管理工程。
2002年底被评为助理工程师。