备自投简述.docx

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备自投简述

一、概括

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

或电源自己发惹祸故而停电时，它可将负荷自动、快速切换至备用电源，使供电不至中断，

进而保证公司生产连续正常运行，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好多，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，暗备用其实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。

在公司高、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半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，不管是新建变电所，仍是改造老变电所，

设计的

BZT装置均由传统的继电器来实现，

这类

BZT装置因设计不完美或继电器自己存在的

问题，而发生的拒动或误动故障率较高，所以有些公司用户供电系统虽已装设了BZT装置，

但考虑到发惹祸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，跟着微机BZT装置的不断完美与快速发展，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，逐渐宽泛采纳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，很多公司用户在高压供电系统中为什么要采纳微机

BZT装置呢?

是因为该装置与传

统的BZT装置对比较，拥有以下很多特色和长处，

宽泛的应用。

（1）装置使用直观简易。

因此在工业公司的高压供电系统中获取了

能够在线查察装置所有输入沟通量和开关量，以及所有整定值，预设值、刹时采样数据

和大多半事故剖析记录。

装置液晶显示屏状态行还及时显示装置编号、目前工作状态，目前

通信状态、备自投“充电”、“放电”状态以及目前可响应的键。

（2）装置测试方便，工作量小。

沟通量丈量精度调整由软件方式达成，其调试和开入/开出试验均由装置经过显示界面

和键盘操作达成。

（3）拥有完美的事故剖析功能。

包含保护动作事件记录、保护投退记录、装置运行记录、开入量变位记录和进线无流记

录等。

（4）拥有完美的数字信号和接点信号系统。

（5）具备掉电不断的实不时钟。

该实不时钟自动进行闰年调整，计时至2050年，且装置能接受微机监控系统的校时，

故本装置不存在计算机系统的2000年（即“千年虫”）问题。

（6）采纳了完美的软、硬件举措，来提升装置自己的靠谱性和保护动作的正确性，进而保证了供电的靠谱性。

二、备自投装置的设计

1、进线备自投跳闸回路的设计问题

进线备自投的跳闸回路一般可经过保护跳闸或手跳两种方式实现，但两种方式都有各自

需要注意的问题。

（1）采纳保护跳闸方式在设计中一定要考虑闭锁重合闸问题，因为采纳保护跳动工作线路

开关后，保护装置会误以为开关偷跳而启动重合闸将原已被分开的线路开关又从头合上，导

致没法隔绝有故障的原工作线路，备自投也所以没法正常工作，所以一定用另一副跳闸输出

接点去闭锁该线路保护的重合闸。

建议设计按此方法接线，因为有一些厂家的备自投在设计

时跳闸输出接点只有一副，这就要求我们设计人员在审图时要注意要求厂家多配一付跳闸出

口接点来实现此功能。

（2）采纳手跳方式就能够不用再考虑闭锁重合闸的问题，因为手动跳闸、遥控跳闸的操作

回路已经考虑闭锁重合闸了，并且这类设计方式比较简单，但这类设计方式不可以加入“手分闭锁备自投”的功能。

因为按备自投的设计原则，在人为手分工作线路开关时（如变电站需

要全停时）备自投不该当合备用线路开关，实现这类功能是靠保护合后继电器接点接入备自

投装置实现的。

所以设计中一般要加入“手分闭锁备自投”的回路。

但假如备自投采纳手跳方式时也加入“手分闭锁备自投”的回路，将会造成备自投经过手跳回路跳动工作线路后，“手分闭锁备自投”回路又闭锁备自投，致使没法合备用线路的矛盾逻辑，所以手跳方式的设计不可以加入“手分闭锁备自投”回路，即撤消保护合后继电器接点接入备自投装置，这样备自投装置能正确动作。

可是，为了防备人为手分工作线路开关时备自投误投备用线路，应在备自投的现场运行规程里要求在人工断动工作线路开关前将备自投退出。

2、进线备自迎合闸回路的设计问题

进线备自投的合闸回路可接在手合或不经手合（如接在重合闸回路）两种方式实现，备自迎合闸的接法是依据保护装置实质进行选用的。

（1）在取保护装置的合后继电器来实现“手分闭锁备自投”的功能时，备自迎合闸必定要

接下手合回路，因为保护装置的合后继电器是接在手合回路中的，是经过手合来起动合后继电器的，备自投在收到保护的合后继电器动作信号才具备其动作条件。

（2）比较初期的微机保护，在厂家设计时并没考虑合后继电器的采纳，当备自用装置应用

于这些保护时，备自投将没法实现“手分闭锁备自投”的功能。

此时，备自投的合闸回路可接在手合或不经手合（如接在重合闸回路）均可，但要注意用电源将备自投装置的后合继电器输入接点短接，不然，备自投装置将因为没法知足条作而闭锁装置。

3、备自投装置开关地点的接入应取开关机构箱的接点

多半备自投装置只要要取开关地点的一个常闭接点。

我们在图纸设计时可经过开关机构

箱的开关常闭接点和保护装置的

TWJ接点来获得，往常状况下，设计人员为了施工方便

（施

工方便也是设计人员一定考虑的问题之一）

常常会取保护装置的TWJ继电器接点，因为保护

装置与备自投装置都是集中在一同搁置在继保室的，

施工接线时电缆短并且易于施工，

对比

取安装在开关场的开关机构箱，

这一方法就大大降低施工的工作量，

这就是取TWJ继电器接

点的重要原由。

还有，多半备自投装置厂家图纸在开关量输入端都标取进线

TWJ接点，这也

是误导设计人员取TWJ接点的原由之一。

下边介绍一下取

TWJ接点备自投动作时将闭锁备自

投的一个实例。

当运行A线路发生永远故障时，运行A线路的光纤纵差保护动作不经延时跳开

A线路两

侧开关1DL和3DL，这时1DL重合成功，3DL则因重合于故障线路再次跳开，母线

I所以而

失压，这时备自投知足动作要求（母线失压，运行

A线路无流），将再次发跳开

1DL命令，

1DL即被再次跳开，此时因

1DL保护TWJ继电器动作回路串连开关储能接点（往常

TWJ用来

监督合闸回路的正常性，而合闸回路是与开关储能接点是串连在一同的）

，只有当储能机构

储能达成时储能接点接通

TWJ继电器才动作，所以当运行A线路保护重合闸动作成功后，1DL

开关机构处于合闸储能过程中（这一过程大概要

8—10秒的时间），储能接点没有接通，此

时备投装置动作跳A线路开关1DL后，没有及时收到开关分位信号，

而闭锁投备用线

B开关

信号，进而造成备自投装置不可以正常动作，全站失压的事故。

所以备自投装置开关地点的接入应取开关机构箱的接点，这样才能够第一时间且正确地

反应开关的合分位状态，而不受其余要素的影响，进而保证备自投的正确动作性。

三、微机BZT装置应按照的基来源则

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》一书对

BZT

做了详尽的技术要求：

（1）应保证在工作电源或设施断开后

BZT

装置才动作；

（2）工作母线和设施上的电压不论因何原由消逝时

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掉电压时，BZT装置不该起动；

（6）当BZT装置动作时，如备用电源或设施投于故障，应使其保护加快动作；

（7）手动断动工作回路时，BZT装置不该动作。

以下细说：

（1）只有当工作电源的确被断开后，备用电源才能投入。

工作电源失压后，不论其进线断路器能否断开，本装置备自投起动延时到后老是先跳该

断路器，确认该断路器在跳位后，备自投逻辑才进行下去。

这样可防备因工作电源在其余地

方被断开，微机BZT装置动作后合于故障或备用电源倒送电的状况。

但故障不该由微机BZT

装置切除，故微机BZT装置动作跳工作电源的时限应擅长所有相关保护和重合闸的最长工作

时限。

（2）因备自投备用对象故障而其保护拒动作，惹起相邻后备保护动作切除工作电源时，应闭锁微机BZT装置。

如主变低压侧出线元件故障而相应保护未能切除，惹起主变后备保护动作切除主变，造

成母线失压时，应闭锁低压侧分段断路器备自投；主变保护（差动、后备或本体）全跳主变时，

表示主变内部或低压侧发生故障，应闭锁高压侧桥断路器备自投。

闭锁延时2s返回，即闭

锁条件消逝2s后，微机BZT装置才开始充电检查。

（3）微机BZT装置延时是为了躲过因母线引出线故障造成的母线电压降落，故微机BZT

装置延不时限应大于最长的外面故障切除时间。

（4）由人工切除工作电源时，微机BZT装置不该动作。

本装置引入各工作断路器的合后接点，就地或远控跳断路器时，其合后接点断开，微机

BZT装置自动退出。

若没法引入合后接点，在人工切除工作电源前，应保证将备自投退出工

作，能够用手动切换开关退出，或解开相应出口压板或由整定退出。

（5）备用电源不知足有压条件时，微机BZT装置不该动作，因为动作是无效的。

这类情

况下，经延时闭锁微机BZT装置，该延时为微机BZT装置起动延时加1s。

（6）微机BZT装置只同意动作一次。

为防止在母线或引出线上发生永远性故障时，备用电源被多次投入到故障元件上去，造

成更严重的事故，BZT装置只同意动作一次。

微机BZT装置同意工作的各样条件（充电条件）

均具备后开始充电，经

10s后达成准备工作

（即充电时间为

10s），出现需要闭锁或退出微机

BZT装置的条件时立刻放电。

（7）当电压互感器熔丝熔断，或二次空气开关跳开，或拉开电压互感器一次刀闸，或退出电压互感器手车时，微机BZT装置不该误动作。

本装置经过进线无流检查，来防备工

作电源PT断线时微机BZT装置的误起动。

四、微机BZT装置相关基本条件

1、有压、无压和无流条件

工作和备用电源有压或无压一般判断相应母线能否有压或无压。

本装置中：

母线有压指母线的三个线电压中起码有一个大于有压定值。

三个线电压有压，相“或”能够保证备用电

源PT一相或两相断线时仍知足有压条件，微机BZT装置不致拒动。

母线无压指母线的三个线电压均小于母线无压定值。

三相线电压无压，相“与”能够保

证工作电源PT一相或两相断线时，不知足无压条件，微机BZT装置不致误动作。

进线无流一般指工作电源进线的一个相电流小于线无流定值。

该定值应小于最小负荷电源，以防工作电源PT三相断线时微机BZT装置的误起动。

2、输入量

母线

装置应引入工作电源进线和备用电源的相应电压量，

PT，装置接入两个线电压Uab和Ubc，第三个线电压

以及工作电源进线的一相电流。

Uca由装置自行计算获取：

对

Uca＝－（Uab+Ubc）

装置应引入反应工作电源和备用电源断路器地点的开入量，以及其余协助开入量（如

BZT投退控制、闭锁BZT和工作电源断路器合后地点等）。

3、充电条件

微机保护装置拥有很强的逻辑判断能力，所以对充电条件增添了一些协助条件，以提升

微机BZT装置动作的靠谱性以及保证一次式动作。

所有充电条件均知足后经10s的充电时间，

微机BZT装置充上电，才有可能动作。

装置液晶显示屏的状态行以主接线表示方式显示微机

BZT装置能否充电达成，直观明确，见表1。

充电标记以实心表示微机BZT装置充电达成。

表1

充电条件包含以下几条：

a）微机BZT装置投入工作，即相应投退切换把手置“投入”地点，且相应投退型定值为“ON”。

b）工作电源和备用电源均正常，即切合有压条件。

c）工作和备用电源断路器地点正常，即工作断路器合位且处于合后，备用断路器跳位。

d）无闭锁微机BZT装置条件。

e）无放电条件。

4、放电条件

包含以下几条，任一放电条件知足，微机BZT装置立刻放电，不行能再动作。

a）微机BZT装置退出工作，即相应微机BZT装置投退切换把手置“退出”地点或相应投退型定值为“OFF”。

b）备用电源不知足有压条件的连续时间（微机BZT装置延时+1s）。

c）工作断路器由人为（就地或远控）操作跳开，即工作断路器合后消逝。

d）备用断路器不在备用状态，即备用断路器合上。

e）工作断路器拒跳或备用断路器拒合。

f）闭锁条件知足。

不论微机BZT装置能否已经起动均强引闭锁微机BZT装置，表现为微机BZT装置放电。

5、动作条件：

a）备自投起动条件知足，装置充上电。

b）工作电源失压（一般为工作母线三相无压）。

c）相应的工作进线无流。

d）备用电源有压。

以上条件所有知足后，微机BZT装置才起动跳工作进线延时，延时到后，在5s内微机

BZT装置判断工作断路器确已跳开，再起动合备用电源延时。

延时到后，在5s内微机BZT

装置判断备用断路器确已合上，最后发“备自投动作”信息。

6、闭锁状况

（1）备自投内部闭锁

当备自投装置检测到自己硬件故障时，发出装置闭锁信号，同时闭锁备自投装置。

硬件

故障一般包含：

定值犯错、电源故障、RAM故障、EPROM故障等等。

（2）外面条件输入闭锁

一般是经过外面输入一对接点实现对备自投装置的闭锁。

（a）人工切除进线闭锁。

好多时候，当人为拉开进线开关时需要闭锁备自投，免得人为拉开进线后备自投动作，

使得母线没法停电。

此时，大多采纳进线开关操作控件的KKJ（一个磁保持继电器，即双位

置继电器）来辨别是人为分闸仍是保护跳闸。

自然，关于没有采纳操作控件的用户，一般采纳此外一种方式。

由后台（如SCADA或

DCS）供给一对接点，接到备自投装置的外面闭锁输入端子。

后台给出闭锁命令，该接点闭

合，备自投装置被闭锁。

（b）其余保护闭锁。

如母线过流保护、母差保护、进线过流保护动作时，都需要闭锁备自投，免得母线发生

故障时，保护动作跳开进线开关后，备自投动作，母联开关合闸，因为故障依旧存在，使得

另一路进线（或母联）保护动作跳闸，惹起系统第二次冲击，并扩大了事故面。

目前，依据2个进线、1个母联的接线方式，备自投装置一般都有4种工作方式。

不一样

开关的保护动作需要闭锁不一样的备自投方式。

实现的方案很简单，就是由保护装置供给一对无源常开接点，接到需要闭锁工作方式的

输入端子上即可。

保护动作的同时，该接点闭合，备自投遇到闭锁指令，进而闭锁相应备自

投方式。

五、高压供电系统常用的分段断路器微机备用电源自投装置

1、分段备自投主接线以下列图1所示

图1

为了实现微机

BZT装置逻辑，须接入

6个沟通量和

7个开入量，见表

2。

输入量

用途

Ⅰ、Ⅱ母各两个线电压：

母线有压/无压判断

Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2

沟通量

两条进线各一个线电流

进线无流判断

Ia1、Ia2

BZT投退切换把手BZT就地手动投退控制

1DL、2DL、3DL的跳位相应断路器地点判断

开入量人工跳开断路器时，自动闭锁

1DL、2DL的合后地点

BZT

闭锁BZT强行闭锁BZT

表2

BZT装置需接出的出口回路为

（1）1DL跳闸接点

（2）2DL跳闸接点

（3）3DL合闸接点

2、微机BZT装置动作逻辑

（1）微机FBZT装置充、放电条件见表3。

充电条件

放电条件

BZT投入工作

BZT退出工作

（即BZT投退切换把手在“投入”地点，且

（即BZT投退切换把手在“退出”地点，且

相应定值为投入）

相应定值为退出）

Ⅰ、Ⅱ母均不切合有压条件的连续时间

Ⅰ、Ⅱ母均切合有压条件

（BZT跳工作进线时限+1s）

1DL、2DL均为合位且合后地点

1DL或2DL合后地点消逝

3DL跳位

或3DL合上

无“闭锁

BZT”信号输入

有“闭锁

BZT”信号输入

无放电条件

1DL或2DL拒跳

或3DL拒合

表3

（2）微机FBZT装置的详尽动作过程说明以下。

装置充上电后，工作电源失压（一般为工作母线三相无压）、相应的工作进线无流、备用电源有压，BZT即起动跳工作进线延时。

延时到后，不论工作断路器能否已断开，BZT总先发跳工作断路器命令，同时判断其能否跳开。

若跳闸命令发出5s后，BZT判断工作断路器仍未跳开，BZT即回收跳工作断路器命令，

同时发断路器拒跳信息，并中断BZT过程；若在5s内BZT判断工作断路器跳开，即回收跳工作断路器命令，并起动合备用电源延时。

延时到后，BZT发合备用断路器脉冲，而后判断备用断路器能否合上，若在合闸脉冲发

出5s后，BZT判断备用断路器仍未合上，中断BZT过程，同时发断路器拒合信息；若在5s内，BZT判断备用断路器已合上，即发“备自投动作”信息。

3、变压器低压侧分段断路器备自投应用

下列图2为变压器低压侧分段断路器备自投方案接线

图2

能够看出，当#1主变、#2主变不一样时运行，3DL为合位时，#1主变和#2主变互为明备

用电源，此方案称为变压器自投。

当#1主变、#2主变同时运行，3DL为分位时，10kVI段母线和II段母线互为暗备用

电源，此方案称为分段断路器自投。

（1）自投方式1（#1主变运行，#2主变备用）

当#1主变故障，其主保护动作II段母线均失压，且电流互感器

1DL跳闸；或许#1主变高压侧失压，惹起TA1无电流，则断开1DL、4DL，合上#2主变

10kVI段、2DL、5DL，由

#2主变供电。

#2主变自投启动条件是

10kVI段、II

段母线均失压、电流互感器

TA1无电

流、1DL确在断开地点。

检查电流互感器

TA1无电流，是为了防备

10kVI段、II

段母线电

压互感器二次电压断线惹起的误投。

（2）自投方式2（#2主变运行，#1主变备用）

当#2主变故障，其主保护动作

2DL跳闸；或许#2主变高压侧失压，惹起

10kVI段、

II段母线均失压，且电流互感器

TA2无电流，则断开2DL、5DL，合上#1主变1DL、4DL，由

#1主变供电。

#1主变自投起动条件是

10kVI段、II

段母线均失压、电流互感器

TA2无电

流、2DL确在断开地点。

检查电流互感器

TA2无电流，是为了防备

10kVI段、II

段母线电

压互感器二次电压断线惹起的误投。

（3）自投方式3（#1主变运行，#2主变运行，10kV分段断路器3DL断开）

当#1主变故障，其主保护动作

1DL跳闸；或许#1主变高压侧失压，惹起

10kVI段母

线失压，且电流互感器

TA1无电流，而10kVII段母线有电压，则断开1DL、4DL，合上3DL，

保证10kVI

段母线的供电。

分段断路器自投起动条件是

10kV

I段母线失压、电流互感器

TA1无电流、10kVII

段母线有电压、1DL地点确在断开地点。

（4）自投方式

4（#1主变运行，#2主变运行，10kV分段断路器3DL在断开地点）

当#2

主变故障，其保护动作

2DL跳闸；或许#2主变高压侧失压，惹起

10kVII

段母线失压，电流互感器

TA2无电流，而10kVI段母线有电压，则断开

2DL、5DL，合上

3DL，保证10kVII段母线的供电。

分段断路器自投起动条件是

10kVII

段母线失压、电

流互感器TA2无电流、10kVI段母线有电压、2DL地点确在断开地点。

在实质工程中，当变电所的最高负荷低于此中一台主变的容量时，主变在运行方式上采

用一台主变运行、一台主变备用的运行方式，此时应采纳变压器自投方案，即实例中的方式

1和方式2。

当变电所的负荷高于此中一台主变的容量时，主变在运行方式上采纳排列运行方式，即

两台主变同时运行，低压侧分段断路器在断开地点，此时应采纳分段断路器自投方案，即实

例中的方式3和方式4。