自动装置备用电源自动投入

1、第一章第一章 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置目的要求：目的要求： 掌握备用电源自动投入装置的基本含义、接线方式掌握备用电源自动投入装置的基本含义、接线方式及基本要求，掌握备用电源自动投入装置的工作原理及及基本要求，掌握备用电源自动投入装置的工作原理及基本参数整定，熟悉微机型备用电源自动投入装置的特基本参数整定，熟悉微机型备用电源自动投入装置的特点、硬件结构及软件原理。点、硬件结构及软件原理。 重点：重点： 备自投的基本原理。备自投的基本原理。 难点：难点： 典型接线分析典型接线分析 第一章第一章 备用电源自动投入装备用电源自动投入装置置第一节第一节 备用电源自动投入装置的作用备用电源

2、自动投入装置的作用第二节第二节 备用电源自动投入装置的基本要求备用电源自动投入装置的基本要求第三节第三节 备用电源自动投入装置的典型接线备用电源自动投入装置的典型接线第四节第四节 微机型备用电源自动投入装置微机型备用电源自动投入装置第一节第一节 备用电源自动投入装置的作用备用电源自动投入装置的作用一、备用电源自动投入装置定义：一、备用电源自动投入装置定义： 当工作电源当工作电源(或工作设备或工作设备)因故障被断开以后因故障被断开以后,能能自动而迅速地将备用电源自动而迅速地将备用电源(或备用设备或备用设备)投入工作投入工作,保保证用户连续供电的一种装置。简称证用户连续供电的一种装置。简称AAT。

3、 二、分类：二、分类： 在实际应用中，在实际应用中，AAT装置形式多样，按照备用装置形式多样，按照备用方式划分，可分为方式划分，可分为明备用明备用和和暗备用暗备用两种。两种。u明备用：明备用： 正常情况下，有明显断开的备用电源或备用设备。正常情况下，有明显断开的备用电源或备用设备。u暗备用：暗备用： 正常情况下，没有断开的备用电源或备用设备。正常情况下，没有断开的备用电源或备用设备。分段母线间，利用分段断路器取得相互备用分段母线间，利用分段断路器取得相互备用第一节第一节 备用电源自动投入装置的作用备用电源自动投入装置的作用1QF3QF2QF4QFT1T0工作母线工作母线正常工作时：正常工作时：

4、1QF, 2QF： 闭合闭合I母故障时：母故障时：2QF, 1QF :断开；断开；3QF, 4QF :闭合。闭合。明备用举例明备用举例:3QF, 4QF : 断开。断开。备用电源备用电源AAT工作电源工作电源1QFT14QF2QF5QF3QFT2正常工作时：正常工作时：1QF, 2QF,闭合闭合段故障时：段故障时：2QF, 1QF :断开；断开；3QF：闭合。：闭合。暗备用举例暗备用举例:3QF：断开：断开4QF,5QF，工作电源工作电源工作电源工作电源三、采用了三、采用了装置后装置后, ,有如下的优点有如下的优点: :（A A作用）作用） （1 1）提高供电可靠性；）提高供电可靠性；（2）简

5、化继电保护；）简化继电保护； （3）限制短路电流）限制短路电流, 提高母线残余电压提高母线残余电压: 出线短路电流将受到一定限制出线短路电流将受到一定限制,高压母线残压会相应提高。高压母线残压会相应提高。 第一节第一节 备用电源自动投入装置的作用备用电源自动投入装置的作用应应 用：用： 装有备用电源厂用电源和所用电装有备用电源厂用电源和所用电;由双电源供由双电源供电且其中一个电源经常断开以作备用的变电所电且其中一个电源经常断开以作备用的变电所;有有备用变压器或者有互为备用的母线段的降压变电备用变压器或者有互为备用的母线段的降压变电所所;有备用机组的某些重要辅机。有备用机组的某些重要辅机。 第一

6、节第一节 备用电源自动投入装置的作用备用电源自动投入装置的作用u 2 2）工作母线的电压工作母线的电压不论何种原因不论何种原因消失消失时时, AAT , AAT 装装 置均应动作；置均应动作； u 1 1）应）应保证保证在在工作电源工作电源或工作设备或工作设备断开断开后，后，AAT AAT 装置装置 才可以才可以动作动作； u 3 3）AAT AAT 装置应装置应保证只动作一次保证只动作一次； 但当工作母线和备用母线但当工作母线和备用母线同时失去电压同时失去电压时时, ,或备用或备用电源消失时电源消失时, AAT, AAT装置不应起动；装置不应起动； u 4 4）ATTATT的的动作时间动作时

7、间应使负荷的停电时间应使负荷的停电时间尽可能短尽可能短为为 宜；宜； 第二节第二节 备用电源自动投入装置的基本要求备用电源自动投入装置的基本要求u 5 5）手动跳开工作电源时，）手动跳开工作电源时，ATTATT装置装置不应不应动作动作u 6）当测量工作电源电压的）当测量工作电源电压的TV二次侧二次侧FU熔断时熔断时, ATT不应动作；不应动作； 防止其误动的措施：防止其误动的措施： 低压起动部分采用两个低压继电器，其线圈低压起动部分采用两个低压继电器，其线圈V形连接，触点串联。形连接，触点串联。 u 7）一个备用电源同时作为几个工作电源的备用时）一个备用电源同时作为几个工作电源的备用时,如果备

8、如果备用电用电 源己代源己代 替一个工作电源替一个工作电源,当另一个工作电源又被断开时当另一个工作电源又被断开时, ATT应仍能投应仍能投 入。入。措施：措施： 足够的备用电源的容量。足够的备用电源的容量。 第二节第二节 备用电源自动投入装置的基本要求备用电源自动投入装置的基本要求1QFT14QF2QF5QF3QFT2（）应保证在（）应保证在工作电源或工作设备断开工作电源或工作设备断开后，后，AATAAT 装置才可以装置才可以动作动作说明：说明：不满足要求，不满足要求，会导致备用电源对故会导致备用电源对故障设备供电，加重设障设备供电，加重设备损坏程度备损坏程度措施：措施：的动的动作前提为工作母

9、线作前提为工作母线进线断路器进线断路器断开。断开。1QFT14QF2QF5QF3QFT2说明：说明：工作母线段失压的原因：工作母线段失压的原因：措施：措施：加装低电压启动部分，加装低电压启动部分，并设置备用电源电压监视继电并设置备用电源电压监视继电器。器。u变压器故障；变压器故障；u工作断路器工作断路器QF、 2QF误跳误跳；u母线故障；母线故障；u出线故障未被出线断路器出线故障未被出线断路器断开；断开；u工作电源消失；工作电源消失；但是，当工作电源和备用电源但是，当工作电源和备用电源同时消失时，不应动作同时消失时，不应动作（）（）工作母线的电压工作母线的电压不论何种原因不论何种原因消失消失时

10、时, ,AATAAT 均应均应动作动作 工作电源工作电源措施：措施：控制控制AAT的合闸脉的合闸脉冲时间冲时间,以保证以保证AAT只能动只能动作一次。作一次。说明：说明：u永久性故障的多次永久性故障的多次动作会导致系统多次动作会导致系统多次受到短路冲击；受到短路冲击；（3）AAT装置应保证装置应保证只动作一次只动作一次1QF3QF2QF4QFT1T0备用电源备用电源AAT工作电源工作电源一次一次措施：措施：ATTATT装置的动作时间装置的动作时间在有高压大容量电动机场在有高压大容量电动机场合以合以1s1s至至1.5s1.5s为宜，低压为宜，低压场合可减至场合可减至0.5s0.5s。 说明说明：

11、u停电时间短有利于用停电时间短有利于用户，但也不能太短户，但也不能太短:工作工作母线残压过高母线残压过高会对电动机会对电动机等造成较大冲击；等造成较大冲击；保证保证AAT装置的选择性，先由装置的选择性，先由继电保护动作继电保护动作1QF3QF2QF4QFT1T0备用电源备用电源工作电源工作电源（4）ATT的的动作时间动作时间应使负荷的停电时间应使负荷的停电时间尽可能短尽可能短为宜为宜 一、一、 ATT由两个部分组成由两个部分组成 ：1）低压起动部分：）低压起动部分：工作母线因各种原因失压时，断工作母线因各种原因失压时，断开工作电源。开工作电源。2）自动合闸部分：）自动合闸部分：在工作电源在工作

12、电源QF断开后，将备用电断开后，将备用电源的源的QF合闸。合闸。 第三节第三节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置的典型接线的典型接线第三节第三节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置的典型接线的典型接线1QF3QF2QF4QFT1T0工作电源工作电源备用电源备用电源5QF2TV1TV(a) 一次接线图一次接线图1TVa1TVbU2TVb2TVcKV1KV1KV、2KV2KV反应反应段母线电压段母线电压降低的欠压继电器降低的欠压继电器KVKV对备用电源进行电压监视对备用电源进行电压监视的过压继电器的过压继电器; ;(b) 交流电压回路交流电压回路1TVcU1 一般一般UOP值不应低于

13、额定工值不应低于额定工作电压的作电压的70%。 (3) 闭锁继电器闭锁继电器2KT延时返回时间值延时返回时间值: 既要保证既要保证QF可靠合闸，又要保证可靠合闸，又要保证AAT只动作一次。只动作一次。 tont2KT2ton 或或 t2KT= ton+t t时间裕度，取为时间裕度，取为0.20.3S。 第三节第三节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置的典型接线的典型接线Ton：3QF或或4QF的合闸时间（包括传动装置的动作时间）的合闸时间（包括传动装置的动作时间）(4)时间继电器时间继电器1 KT的动作时限值的动作时限值 系统内发生使低电压继电器动作的系统内发生使低电压继电器动作的短路故

14、障短路故障时，为保证时，为保证AAT的选择性，应的选择性，应先由系统的继电保护切除故障先由系统的继电保护切除故障而不应使而不应使AAT装置动作。装置动作。 1KT的动作时间的动作时间t1KT应满足下式：应满足下式： t1kt=topmax+t top.max 当电网内发生使低电压继电器动作的短路故障时，当电网内发生使低电压继电器动作的短路故障时， 切除该短路故障的系统继电保护最大动作时间；切除该短路故障的系统继电保护最大动作时间； t时间裕度，取时间裕度，取0.50.7s。 第三节第三节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置的典型接线的典型接线1.4 1.4 微机型备用电源自动投入装置微机

15、型备用电源自动投入装置一、一、微机备自投装置微机备自投装置： 微机备自投体积小重量轻、可靠性高，而且使用智能化，即微机备自投体积小重量轻、可靠性高，而且使用智能化，即能够根据设定的运行方式自动识别现行运行方案、选择自投方能够根据设定的运行方式自动识别现行运行方案、选择自投方式。自动投入过程中还带有过流保护和加速功能以及自投后过式。自动投入过程中还带有过流保护和加速功能以及自投后过负荷联切等功能。负荷联切等功能。微机备自投装置硬件结构框图1.4 1.4 微机型备用电源自动投入装置微机型备用电源自动投入装置一、一、微机备自投装置硬件结构微机备自投装置硬件结构：1.4 1.4 微机型备用电源自动投入

16、装置微机型备用电源自动投入装置二、微机备自投装置的软件原理：二、微机备自投装置的软件原理： 微机备自投的应用方式，根据系统一次接线方案不同微机备自投的应用方式，根据系统一次接线方案不同 ，可有进线备自投、桥开关备自投、低压母线分段备自投等功可有进线备自投、桥开关备自投、低压母线分段备自投等功能模式，每种功能模式又有几种运行方式能模式，每种功能模式又有几种运行方式1QFL11TV1TA2QF3TV2TV2TAL2二、二、微机备自投装置的软件原理微机备自投装置的软件原理： u 进线单母线不分段备自投模式进线单母线不分段备自投模式: u 备用电源工作方式备用电源工作方式: 方式方式1: L1作为主电

17、源，作为主电源，1QF合闸，合闸，2QF分闸，分闸，L2处于备处于备用状态。当用状态。当1QF因故跳开，因故跳开，母线母线I失电，此时失电，此时2QF合闸，合闸，由由L2供电。供电。方式方式2: L2作为主电源，作为主电源，2QF合闸，合闸，1QF分闸，分闸，L1处于备处于备用状态。当用状态。当2QF因故跳开，因故跳开，母线母线I失电，此时失电，此时1QF合闸，合闸，由由L1供电。供电。L1、L2只有一个作为主电源，只有一个作为主电源，母线母线I为单母线，为明备用方为单母线，为明备用方式。式。电源进线明备用示意图1QFL11TV3TV1TA2QFIIII2TV4TV2TA3TA3QFL2二、二

18、、微机备自投装置的软件原理微机备自投装置的软件原理： u 进线单母线分段或桥备自投进线单母线分段或桥备自投: u 备用电源工作方式备用电源工作方式: 方式方式1: 母线母线 I、II分列运行。如分列运行。如 II母失电，则跳开母失电，则跳开2QF后，后，3QF自动自动合上，母线合上，母线II由由L1供电。供电。方式方式2: 母线母线 I、II分列运行。如分列运行。如 I母母失电，则跳开失电，则跳开1QF后，后，3QF自动合自动合上，母线上，母线I由由L2供电。供电。方式方式3: 3QF合闸，母线合闸，母线 I、II合并合并为一条母线。由为一条母线。由L2供电，供电，1QF断开。断开。如如 I、

19、II母失电，则跳开母失电，则跳开2QF后，后，1QF自动合上，母线自动合上，母线I、II由由L1供电。供电。方式方式4: 3QF合闸，母线合闸，母线 I、II合并合并为一条母线。由为一条母线。由L1供电，供电，2QF断开。断开。如如 I、II母失电，则跳开母失电，则跳开1QF后，后，2QF自动合上，母线自动合上，母线I、II由由L2供电。供电。方式方式1、2为为暗备用暗备用方式；方式方式；方式3、4为为明备用明备用方式。方式。AATAAT实现方式实现方式1 1和和2 2的程序逻辑框图：的程序逻辑框图：AATAAT投入投入1QF1QF合合2QF2QF合合3QF3QF分分I I母线有电压母线有电压

20、IIII母线有电压母线有电压II母线无电压母线无电压进线进线L2L2无电流无电流I I母线有电压母线有电压2QF2QF合合t1t10 011QF1QF分分2QF2QF分分3QF3QF合合t2t20 0跳跳2QF2QF2QF2QF跳位跳位1合合3QF3QF1DA1DA2DO2DO2DA2DAT1T1T2T24DA4DAI母线无电压母线无电压进线进线L1L1无电流无电流IIII母线有电压母线有电压1QF1QF合合1QF1QF跳位跳位t2t20 0跳跳1QF1QF3DA3DAT3T35DA5DA1DO1DO1.4 1.4 微机型备用电源自动投入装置微机型备用电源自动投入装置AATAAT实现方式实现方

21、式3 3的程序逻辑框图：的程序逻辑框图：AATAAT投入投入1QF1QF分分2QF2QF合合3QF3QF合合I I母线有电压母线有电压IIII母线有电压母线有电压I母线无电压母线无电压进线进线L2L2无电流无电流进线进线L1L1有电压有电压2QF2QF合合t1t10 011QF1QF合合2QF2QF分分3QF3QF分分t2t20 0跳跳2QF2QF2QF2QF跳位跳位合合1QF1QF6DA6DA3DO3DO7DA7DAT4T4T5T58DA8DA进线进线L1L1有电压有电压II母线无电压母线无电压1.4 1.4 微机型备用电源自动投入装置微机型备用电源自动投入装置AATAAT实现方式实现方式4

22、 4的程序逻辑框图：的程序逻辑框图：AATAAT投入投入1QF1QF合合2QF2QF分分3QF3QF合合I I母线有电压母线有电压IIII母线有电压母线有电压I母线无电压母线无电压进线进线L1L1无电流无电流进线进线L2L2有电压有电压1QF1QF合合t1t10 011QF1QF分分2QF2QF合合3QF3QF分分t2t20 0跳跳1QF1QF1QF1QF跳位跳位合合2QF2QF6DA6DA3DO3DO7DA7DAT4T4T5T58DA8DA进线进线L2L2有电压有电压II母线无电压母线无电压小结：小结： 低电压继电器的作用：低电压继电器的作用： 1）当电力系统内的事故导致工作电源消失时起动）

23、当电力系统内的事故导致工作电源消失时起动ATS， 跳开供电元件受电侧跳开供电元件受电侧QF，投入备用，投入备用TO； 2）是）是段母线和所有出线保护的后备。段母线和所有出线保护的后备。 过电压继电器的作用：过电压继电器的作用： 防止电力系统内的事故引起工作母线、备用母线防止电力系统内的事故引起工作母线、备用母线同时失电而造成同时失电而造成ATS动作。动作。 小结：小结： 简化简化ATS的接线：的接线： 当工作部分和备用部分由同一电源供电时，如图当工作部分和备用部分由同一电源供电时，如图6-1（f）所示的情况，则低电压起动部分可以省去。所示的情况，则低电压起动部分可以省去。 对于供电元件为输电线

24、路的受端变电所，如图对于供电元件为输电线路的受端变电所，如图6-1（e）所示的情况，当输电线路发生短路时，一般情况下线路受电所示的情况，当输电线路发生短路时，一般情况下线路受电侧的侧的QF不跳闸，此时需采用低电压起动来跳开受电侧不跳闸，此时需采用低电压起动来跳开受电侧QF，保证保证ATS动作，这种情况下低电压起动部分不能省略。动作，这种情况下低电压起动部分不能省略。 （1）工作电源的电压不论何种原因消失时）工作电源的电压不论何种原因消失时, ATS均应动作均应动作 失去电压的原因：失去电压的原因： 工作变工作变T1或或T2发生故障发生故障;段或段或段母线上发生短路段母线上发生短路;段段或或段母

25、线上的出线发生短路且未被该出线段母线上的出线发生短路且未被该出线QF断开断开;1QF、2QF或或6QF、7QF发生误跳闸发生误跳闸;运行人员误操作将运行人员误操作将T1或或T2断开断开,以及以及电力系统发生故障电力系统发生故障 措施：措施： ATS在工作母线上设独立的低压起动部分，保证不论何种在工作母线上设独立的低压起动部分，保证不论何种原因工作母线失压时原因工作母线失压时,起动起动ATS跳闸回路跳闸回路,断开供电元件的受电侧断开供电元件的受电侧QF，投入备用电源。投入备用电源。 1.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求（2）应保证在工作电源断开后）应保

26、证在工作电源断开后ATS才动作才动作措施：措施： ATS合闸部分由供电元件受电侧合闸部分由供电元件受电侧QF的辅助触的辅助触点起动，在此点起动，在此QF断开之时断开之时,利用其常闭触点起动利用其常闭触点起动ATS出口，合闸部分迅速合上备用电源。出口，合闸部分迅速合上备用电源。 （3）ATS装置应保证只动作一次装置应保证只动作一次 措施：措施： 控制控制ATS出口回路的接通时间出口回路的接通时间tKL，tYCtKL2tYC 。 1.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求1.3 1.3 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置的典型接线的典型接线 段母线和备用电源均有压，段母线和备用电源均有压，KV1，KV2常闭开，常闭开，KV3常开合，常开合，KM3带电，其常开合，带电，其常开合，2QF于合闸，于合闸，2QF2-2使使KL带电，带电，KL触点闭合，触点闭合，为为ATS装置的出口动作做好了准备。装置的出口动作做好了准备。 1）正常工作：）正常工作： 二、二、 工作原理工作原理 ：2）当工作）当工作T1故障；或故障；或段母线故障段母线故