论文：变电所备自投装置的选择1

1、变电所备自投装置的选择摘要分析了三种备自投装置各自的功能、特点，对变电所400V的固定电气联结方式和备投方式，选出了最适合的备自投装置。关键词：备自投装置、变电所、固定电气联结、选择、自投方式、 目 录绪论11变电所400V系统运行方式11.1系统接线图11.2动作逻辑11.2.1备用变热备用21.2.2 备用变冷备用22 CSB-21A型备自投装置的基本原理22.1装置简介22.2装置原理33 WBT-851型备自投装置的基本原理43.1装置简介43.2装置原理43.2.1 方式143.2.2 方式253.2.3 方式363.2.4 方式464 WBT-820型备自投装置的基本原理74.1装

2、置简介74.2装置原理74.3 自投方式8对比和分析9结论10参考文献 11 致谢. 12绪论由于微机保护迅速发展，备自投装置也由最早的继电器发展为微机型备自投装置。对于近几年建成的330kV等级的变电所来说，400V的电气联结基本为固定方式，针对这种方式来研究国内几种微机型备自投装置的选择。1变电所400V系统运行方式 为了变电所能够正常运转，一般设计为两台所用变压器和一台备用变压器。正常情况下两台所用变压器分别带400V的I、II段母线，而备用变压器在任一段母线失电的情况下通过备自投装置将失电母线带上，从而保证了变电所正常运行。系统接线图见图1。1.1系统接线图 图1 变电所400V系统接

3、线图1.2动作逻辑方式为备用变热备用与备用变冷备用。1.2.1备用变热备用(1) 当所变段380V侧无压、1#所变低压侧无流，备用变380V侧有压时，跳1#所变高压侧断路器1DL和低压侧断路器4ZKK，合所变分段1断路器1ZKK；(2)当所变段380V侧无压、2#所变低压侧无流，备用变380V侧有压时，跳2#所变高压侧断路器2DL和低压侧断路器5ZKK，合所变分段2断路器2ZKK。1.2.2 备用变冷备用(1) 当所变段380V侧无压、1#所变低压侧无流，备用变35kV侧有压时，跳1#所变高压侧断路器1DL和低压侧断路器4ZKK，合所变分段1断路器1ZKK及备用变高、低压侧断路器3DL和3ZK

4、K；(2) 当所变段380V侧无压、2#所变低压侧无流，备用变35kV侧有压时，跳2#所变高压侧断路器2DL和低压侧断路器5ZKK，合所变分段2断路器2ZKK及备用变高、低压侧断路器3DL和3ZKK。2 CSB-21A型备自投装置的基本原理2.1装置简介 CSB-21型数字式备用电源自动投入装置是以第三代微机保护通用硬件为基础，采用可编程逻辑的设计思想，可以实现灵活设置各种运行方式，适用于380V-110kV各种电压等级的备用电源自动投入的控制。 CSB-21装置除了可以用可编程逻辑来设定保护方式外，还提供了自动方式设定功能。因此，除通用型号外，装置还可以根据用户提出的设计要求，以修改方式库的

5、方法满足客户的需要。2.2装置原理 图2 备用电源自动投入装置接线 对于图2中所示的接线形式，我们可以将备用电源自动投入的过程分解为两个过程：a）当监测到母线失电，DL1处于合位电源的电流消失，这时应当跳开DL1；b）当监测到DL1处于分位，而备用电源有电压，这时应合上DL2。将这两个动作过程定义在 CSB-21装置的定值中，一旦电源失电，CSB-21就可以按照这两个动作程序进行控制，完成整个备用电源自动投入的功能。在CSB-21装置中，共可以定义8个单独的动作，这8个动作可以有独立的充电寄存器、独立的启动及闭锁判断逻辑、独立的计时器和独立的出口，相互之间没有任何联系。因此，在上述例子里，对于

6、另外一条进线作为电源的情况，也可在同一台装置实现备投的过程。对于这8个动作，可以分别整定它们的动作条件，动作条件分为三类：启动条件，闭锁条件和检查条件。并且每个条件都可以在所有模拟量或开关量中选择，对于有效条件也可灵活设定为过值或欠值、高电平或低电平。每种独立的工作方式可用逻辑门描述如图3。 图3 备自投装置的独立工作方式正常时，闭锁条件不满足，或门1输出信号开放与门2，与门3输出延时6 s处于充电状态之后作为与门2输出的充电条件，构成防止装置重复动作的必要条件。异常或事故情况下，若启动条件全部满足，闭锁条件不满足，动作出口，在出口后0.21.5 s之内核对检查条件，满足则认为动作成功，否则将

7、发出断路器拒动、动作失败的告警信号；若闭锁条件满足，则禁止与门2，装置不动作出口；无论启动条件还是闭锁条件的满足，都会引起与门3的动作，致使充电条件不满足，与门2被禁止，等待延时6 s之后与门2被开放。3 WBT-851型备自投装置的基本原理3.1装置简介WBT-851型备自投装置采用先进的可视化逻辑配置(VLD)方法，在PC机上进行可视化的逻辑组态，通过调用功能元件库中对应的功能元件，实现各种保护逻辑。本装置一共有四种备投方式。3.2装置原理本装置仅适用于图1所示的运行方式接线图下的备自投。3.2.1 方式1用当充电完成后：380V段母线无压，1所变低压侧无流，备用变380V母线有压，则经延

8、时Ttz1后跳开1所变高压侧断路器1DL和低压侧断路器4ZKK, 确认4ZKK跳开后经整定延时Thz1合上所变分段1断路器1ZKK。如果启动跳4ZKK且4ZKK合位不消失，经Tjt延时报“方式1备自投不成功”，同时备投放电。如果启动合1ZKK，合闸命令一直不收，延时Thz1+3s放电同时报“方式1备自投不成功”。方式1备自投逻辑原理框图如图4所示 图4 方式1备自投逻辑原理框图3.2.2 方式2当充电完成后：380V段母线无压，2所变低压侧无流，备用变380V母线有压，则经延时Ttz2后跳开2所变高压侧断路器2DL和低压侧断路器5ZKK, 确认5ZKK跳开后经整定延时Thz2合上所变分段2断路

9、器2ZKK。如果启动跳5ZKK且5ZKK合位不消失，经Tjt延时报“方式2备自投不成功”，同时备投放电。如果启动合2ZKK，合闸命令一直不收，延时Thz2+3s放电同时报“方式2备自投不成功”。方式2备自投逻辑原理框图如图5所示。 图5 方式2备自投逻辑原理框图3.2.3 方式3当充电完成后：380V段母线无压，1所变低压侧无流，备用变35kV侧母线有压，则经延时Ttz1后跳开1所变高压侧断路器1DL和低压侧断路器4ZKK, 确认4ZKK跳开后经整定延时Thz1合上所变分段1断路器1ZKK和备用变高压侧断路器3DL、低压侧断路器3ZKK。如果启动跳4ZKK且4ZKK合位不消失，经Tjt延时报“

10、方式3备自投不成功”，同时备投放电。如果启动合1ZKK和3DL、3ZKK，合闸命令一直不收，延时Thz1+3s放电同时报“方式3备自投不成功”。方式3备自投逻辑原理框图如图6所示。 图6 方式3备自投逻辑原理框图3.2.4 方式4当充电完成后：380V段母线无压，2所变低压侧无流，备用变35kV侧母线有压，则经延时Ttz2后跳开2所变高压侧断路器2DL和低压侧断路器5ZKK, 确认5ZKK跳开后经整定延时Thz2合上所变分段2断路器2ZKK和备用变高压侧断路器3DL、低压侧断路器3ZKK。如果启动跳5ZKK且5ZKK合位不消失，经Tjt延时报“方式4备自投不成功”，同时备投放电。如果启动合2Z

11、KK和3DL、3ZKK，合闸命令一直不收，延时Thz2+3s放电同时报“方式4备自投不成功”。方式4备自投逻辑原理框图如图7所示。 图7 方式4备自投逻辑原理框图4 WBT-820型备自投装置的基本原理4.1装置简介WBT-820装置配置了四种分段开关备自投方式及备投后（主变）过负荷功能，并设有分段开关的保护功能包括三段复压闭锁电流保护、一段零序电流保护、电流加速、零序加速（加速段同时作为充电保护）等；设有TV断线检测、位置检测、功率测量、脉冲测量等自检与测控功能；适用于110kV及以下电压等级的分段保护、测控及备自投。4.2装置原理本装置适用于单母带分段运行方式下的分段保护与备自投。图8为W

12、BT-821装置的典型运行方式接线图，备自投方式为：若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用分段（亦用于分段、母联，以下均称作分段）备自投。 图8 WBT-821装置的典型运行方式接线图4.3 自投方式自投方式1：当充电完成后，母无压、进线一无流，母有压则经延时Tb1后跳开1DL，确认1DL跳开后经整定延时Thq合上3DL。自投方式2：当充电完成后，母无压、进线二无流，母有压则经延时Tb2后跳开2DL，确认2DL跳开后经整定延时Thq合上3DL。自投方式3：当充电完成后，1DL跳开，进线一无流，经延时Tb1再确认1DL跳开后，经整定延时Thq合3DL。自投方式4：当充电完成

13、后，2DL跳开，进线二无流，经延时Tb2再确认2DL跳开后，经整定延时Thq合3DL。逻辑图如图9所示: 图9自投方式逻辑5 对比和分析我们可以了解上述三种备自投装置各有优缺点。CSB-21A型备自投装置和WBT-820型备自投装置适合多种接线形式，用途比较广泛。而WBT-851型备自投装置只能适应一种接线方式，相对来说只有一种选择。WBT-820型备自投装置比CSB-21A型备自投装置还增加了分段开关的三段复压闭锁电流保护、一段零序电流保护、电流加速、零序加速等保护功能，等于是把分段保护和备自投合二为一，功能更为强大。但是我们看到，400V系统的固定电气联结的方式都是两个电源，一个备用，而C

14、SB-21A型备自投装置和WBT-820型备自投装置适用于一主一备，如果用于400V系统的话，就得用两套装置才能实现备自投功能。而且低压开关都自带速断、过流保护，备自投装置的保护也可以不用。因此对于变电所的400V系统来说，仅仅要求备自投能满足接线方式，运行操作方便就行。结论通过对上述三种备自投装置的动作原理、逻辑进行了对比，我们可以看出，对于变电所400V系统的固定电气联结的方式，无疑是WBT-851型备自投装置更加符合现场实际。但是我们不能否认其他两种备自投装置的优点，CSB-21A型备自投装置和WBT-820型备自投装置都预置了8种动作定值，并且还能根据现场运行的实际情况来进行逻辑的编辑

15、，具有运行方式灵活的特点。参考文献1陈松林，吴银福.利用微机实现的自动判别自投方式的备用电源自投方案J.电力自动化设备，1997,17(1):51532 国家电力调度通信中心(State Electric Power Dispatching Center of China).电力系统继电保护规定汇编（Compilation of Power System Relay Protection Regulation）.北京：中国电力出版社（Beijing:China Electric Power Press），2000.3杜景远，崔艳(DU Jingyuan, CUI Yan).微机备自投装置在济南电网中的应用(App