微机备用电源自投装置的发展与应用

2011-01-17于林

山西焦煤科技 2011年8期

于林

(西山煤电(集团)公司，山西太原 030053))

备用电源自投装置是当工作电源因故障或其他原因断开后，能迅速自动地启动备用电源或其他正常工作电源，使被断开的用户不至于停电的一种自动装置。尤其对于煤矿供电要求高可靠性的特殊情况下、为减少供电系统故障所造成对矿井的停电，在变电站母线的开关上加装备用电源自动投入装置是一个行之有效的重要手段。特别对煤矿变电站运行人员水平普遍不高的情况，更应投入备自投装置以减少变配电事故的影响范围，有效提高供电可靠性。

1 备用电源自投装置的发展

由于过去备用电源自投装置采用继电器组屏，备自投回路比较简单，继电器质量的离散性、长期带电运行后继电器及接点的烧毁等等都容易引起备自投装置的误动和拒动，从而影响供电可靠性，因此，在煤矿供电中没有得到广泛的应用。目前，微机保护装置已成熟应用，备自投装置，经改造增加了母线故障闭锁功能，并在实际装置中运用，取得了良好的运行效果。

2 微机备用电源自投装置的配置模式及使用要求

2．1 微机备用电源自投装置的配置模式

微机备用电源自投装置有四种典型配置模式，分为TV在母线侧、主变备自投、TV在线路侧、次备用电源自投，四种备自投的逻辑功能模块可以提供有进线过电流闭锁自投、失压保护、二级过负荷减载、母线接地报警、分段自投、进线互投、主变互投等功能。

2．2 微机备用电源自投装置的使用要求

1)装置一般分别引入两段母线的Uab、Uca，用于有压判别。当装置中高压侧有压检查控制字退出时，可不引高压侧进线电压。

2)装置一般分别引入进线侧的两个电流(La、Lc)，用于无流检查，避免TV三相断线而引起的备自投误动，且可设母线故障闭锁备自投。

3)装置的合位信号取自断路器的辅助接点。

4)装置设有外部闭锁自投接点，可强行闭锁备自投逻辑。

5)装置充电条件，一般为工作电源和备用电源均有压，各有关断路器位置处于正常位置，充电15 s，以保证自投1次。

3 微机备用电源自投装置的应用效果分析

1)微机备用电源自投装置在供电系统的应用中，利用其运行方式灵活的特点，实现了动作的可靠性。

下面以TV在母线侧进行简要说明其实际应用中可靠合闸，确保线路及时得电。主接线图见图1。

TV在母线侧：其中第一套备自投的I、II段母线对应于主接线图中的I、II段母线，而第二套备自投的I、II段母线对应于主接线图中的II、III段母线。

a)运行方式1∶1QF、2QF、3QF在合位。I段母线失压，则第一套备自投装置的自投1动作，跳1QF，合4QF。II段母线失压，则可根据要求投4QF和5QF，如投4QF则第一套备自投的自投2投入，而第二套的自投1的控制字退出，反之，第一套备自投的自投2退出，而第二套的自投1的控制字投入即可。III段母线失压，则第二套的自投2动作，跳3QF，合5QF。

b) 运行方式 2∶1QF、2QF、5QF 在合位，3QF、4QF在分位。I段母线失压，则第一套备自投装置的自投1动作，跳1QF，合4QF，同时将其出口接点联跳5QF，联合3QF，第二套备自投不动作。II、III段母线均失压，则第一套备自投的自投2退出，即可不合4QF，而第二套的自投的互投1控制字投入，跳2QF、合3QF。

c) 运行方式 3∶2QF、3QF、4QF 在合位，1QF、5QF在分位。

备自投过程类似于运行方式2。

2)微机备用电源自投装置在供电系统的应用中，控制功能具有灵活性，有效的减少了劳动强度。

当系统的控制逻辑发生变化时，继电器的备自投，需要重新设计，重新拆线接线，操作繁冗，工作量较大，而微机备自投仅仅需要更改内部的程序内容，相比之下，工作量可以大幅减少。

3)微机备用电源自投装置使用简洁、方便。

继电器的备自投，柜间的联锁和使用的继电器数量，需要连接的电缆数多，无论查线或者理解图纸来说，都比较复杂。而微机备用电源自投装置通过程序判断，图纸简单易读。程序里可以按照每个回路的合分逻辑编程，并在后面加以备注，方便理解程序的意思，使用简洁、方便。

4)微机备用电源自投装置的应用可以减少变配电事故的影响范围。

变电站由于没有安装备自投装置，当一回电源发生故障失电时，要靠值班员的水平经现场巡视来判断出事故原因，将故障回路切除后，再将另一备用电源投入，恢复送电需要几分钟甚至很长的时间，这对矿井安全生产有较大的威胁。安装微机备用电源自投装置，可以实现工作母线失压后在几秒时间内自投备用电源，缩短停电时间，提高系统供电可靠性，减少变配电事故的影响范围。