ISA358G备自投说明书.docx
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ISA358G备自投说明书
第八章ISA358G备用电源自投装置
358G备自投装置，适用于110kV及以下电压等级变电站的备用电源自投功能,分为两种型号358GA和358GB。
采用标准4U机箱，由交流（WB7158A/B）、CPU（WB720A）、开出（WB730C）、开出/开入（WB731A）、电源（WB760A）等5个插件组成，使用WB700总线背板。
硬件原理同351G装置。
358GA适用于两段母线互为备用、两条进线互为备用或两台变压器互为备用的方式，并提供分段开关的保护功能。
大多数变电站一般采用这三种备自投模式之一。
358GB适用于三台降压变、负荷侧四段母线、中间一台低压侧有双分支的运行模式，可完成四段母线两两互为暗备用和均分负荷功能。
358GB无分段开关保护功能。
本说明书介绍358GA、358GB装置遵循的备自投基本原则、具备的辅助功能、四种典型备自投逻辑。
针对特殊需求而设计的备自投逻辑，也必须遵循备自投基本原则，特殊备自投逻辑的说明将在具体工程文件中体现。
1保护配置与说明
表1.ISA-358G装置两种型号功能对比
装置型号
备自投逻辑
特殊保护和告警功能
使用的交流板
358GA
·两段母线互为暗备用的分段断路器备自投（FBZT）
·两台变压器互为明备用的变压器备自投（BBZT）
·两条进线互为明备用的进线备自投（LBZT）
进线PT断线告警、分段断路器保护、三段联切负荷功能
WB7158A
358GB
·四段母线两两互为暗备用并具备均分负荷功能的分段备自投（FBZTA）
均分负荷
WB7158B
两种装置均具有以下告警功能：
母线PT断线告警、全所无压告警、闭锁备自投告警。
1.1备自投配置
358GA具备三种典型备自投功能可供选择：
分段备自投FBZT、变压器备自投BBZT、进线备自投LBZT。
三种备自投可单独选择，也可组合使用（但BBZT和LBZT不能同时投入使用）；358GB则单独完成均分负荷备自投的功能。
1.2保护配置
358GA装置装设的分段断路器保护设置三段，均可经取自两段母线电压的复合电压闭锁，其中后加速段保护可作为分段开关的充电保护：
●限时电流速断保护
●定时限过电流保护
●后加速段保护
1.3其它辅助功能
告警功能则包括母线PT断线告警、全所无压告警、备自投闭锁告警。
358GA具备两回进线的PT断线告警功能，针对FBZT提供三段可独立整定的过负荷联切功能。
358GB具备可投退的均分负荷功能。
2备用电源自投一般性说明
2.1概述
备自投（BZT）装置是当工作电源被断开后，能自动将备用电源投入、恢复供电的一种自动装置。
备用电源正常不工作者称为明备用，正常工作者（两个工作电源互为备用）称为暗备用。
2.2备用电源自投基本原则
①只有工作电源确实被断开后，备用电源才能投入。
工作电源失压后，备自投起动延时到后总是先跳进线断路器，确认该断路器在跳位后，备自投逻辑才进行下去。
这样可防止备自投动作后合于故障或备用电源倒送电的情况。
但故障不应由备自投切除，故备自投动作跳工作电源的时限应长于有关所有保护和重合闸的最长动作时限。
②备自投备用对象故障，应闭锁备自投。
如低压出线故障而出线保护拒动，引起主变后备保护动作切除主变而造成母线失压时，应闭锁低压侧分段备自投、变压器备自投；主变保护全跳主变时，应闭锁高压侧分段备自投（即桥断路器自投）。
对内桥接线方式，由于进线备自投不可能投于故障变压器，故不必闭锁进线自投。
③备自投延时是为了躲母线电压短暂下降，故备自投延时应大于最长的外部故障切除时间。
因母线的进线断路器跳开而引起母线失压，且进线无重合闸功能时，可不经延时直接跳开断路器，以加速合备用电源。
如主变差动保护或本体保护动作全跳主变时，可加速低压侧分段备自投和变压器备自投动作。
④人工切除工作电源时，备自投不应动作。
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，备自投退出。
若无法引入合后接点，在人工切除工作电源前，应保证备自投退出工作，可以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备用电源不满足有压条件时，备自投不应动作。
这种情况下，本装置延时闭锁备自投，该延时可根据实际情况确定，一般取值为（备自投动作延时＋1S）。
⑥备自投通常只允许动作一次。
备自投允许工作的各条件（充电条件）均具备后开始充电，经10S后完成准备工作。
出现闭锁或退出备自投的条件时立刻放电。
358G各型装置均设有备自投闭锁接点、加速接点开入回路，可在屏柜上装设相应的手动投退切换把手。
2.3备用电源自投基本逻辑
2.3.1有压、无压条件和无流条件
工作电源、备用电源有压或无压一般判断相应母线或进线侧是否有压或无压，本装置中：
●母线有压指母线的三个线电压至少有一个大于母线有压定值d087。
三个线电压有压条件相“或”可以防止PT一相或两相断线导致备自投拒动。
●母线无压指母线的三个线电压均小于母线无压定值d088。
三个线电压无压条件相“与”可以防止PT一相或两相断线时备自投误动。
●进线有压一般为一个相电压（或线电压）大于进线有压定值d148。
若现场不具备进线PT，本装置可由开关型定值d128控制退出进线有压判据。
●进线无流一般指工作电源进线的一个相电流小于进线无流定值d091。
该定值应小于最小负荷电流，以防止工作电源PT三相断线时备自投误动。
本装置无流检查测量回路最小能分辨0.05A的电流，能满足现场整定0.2A典型值或更小数值的需要。
备用电源PT三相断线时，备自投将拒动。
2.3.2输入量
装置一般引入Y型接线的两段母线电压，用于母线有压/无压检查；引入两回工作线路的各一相电流，用于无流检查，防止PT三相断线引起BZT误动，同时也作为备自投动作后过负荷联切判断依据；装置引入各断路器的跳位和合后接点（一般均取自ISA操作回路插件，而不引自断路器辅助接点），以及其它辅助开入量（如备自投投退控制、闭锁备自投、加速备自投等），所有开入量均为DC220V/110V高电平开入，且应取自本装置的正电源。
如无法取到HHJ接点，可将合后位置开入端子与本装置正电源短接，这样处理后应保证人工切除工作电源时应预先将备自投功能退出工作。
358GA装置，还引入分段或桥断路器的三相电流，用于分段保护或充电保护。
2.3.3充电条件
所有充电条件均满足后经10S的充电时间，备自投充上电，才有可能动作。
装置液晶显示屏的状态行以主接线方式显示备自投是否充电完成，直观明确，见表2、表3，充电标志与断路器状态的一般显示方式相反，以实心表示以该断路器为备用断路器的备自投充电完成。
充电条件包括如下内容：
●备自投投入工作，即相应投退把手置“投入”位置且投退型定值为“投入”；
●工作电源和备用电源均正常，即符合有压条件；
●工作和备用断路器位置正常，即工作断路器合位且处于合后，备用断路器跳位；
●无闭锁条件、放电条件（参见下一节）。
2.3.4放电条件
放电条件一般包括以下几条。
任一放电条件满足，备自投即放电，不可能再动作。
●备自投退出工作，即备自投投退把手置“退出”位置或投退型定值为“退出”。
●备用电源不满足有压条件的持续时间大于d801（分段备自投）或d802（变压器或进线备自投）。
●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失。
●备用断路器不在备用状态，即备用断路器合上。
●工作断路器拒跳或备用断路器拒合。
备自投不参与分段断路器的跳闸操作，故由分段断路器保护检出的分段断路器拒跳不影响备自投。
●闭锁条件满足。
无论备自投是否已经起动均强行闭锁备自投，表现为备自投放电。
2.3.5动作过程
备自投充好电后，母线失压、工作进线无流、备用电源有压，备自投即起动延时；延时（若有加速开入，则不经延时）到后，跳工作进线，同时判断其是否跳开。
若跳闸命令发出5S后，工作进线仍未跳开，即收回跳闸命令，并终止备自投过程。
若在5S内，工作进线跳开，即收回该跳闸命令；若定值d823=投入（联切其它设备），接着起动延时d821（该延时可为0），延时到后，备自投发联切（如小电源联络线或接地变等）命令，若命令发出5S后，被联切的设备仍未跳开，备自投即收回联切命令，并终止备自投过程。
若在5S内，被联切的设备跳开，即收回联切命令，并起动合备用电源延时（该延时可为0）。
延时到后，备自投发合备用电源脉冲（变压器备自投先合变高再合变低）。
若在合闸脉冲发出5S后，备用电源（对于变压器备自投需分别判断变高和变低）仍未合上，终止备自投过程；若在5S内，备用电源已合上，即发“F010”信号（即备自投成功）。
无论何种备自投过程，若d823=退出，备自投将不发联切命令、不判断其它设备是否跳开；若d823=投入，d821延时到后备自投发联切命令，并等待其它设备跳开后才继续进一步的逻辑。
因此，d823应根据需要正确整定。
还有一种情况是，需要切工作电源后联切其它设备，但不需要判断被联切的设备是否跳开就可以继续进一步的逻辑，则置d823=投入，d821根据需要整定，同时需将相应联切设备的跳位与装置正电源短接，详见第9节。
2.3.6整组复归时间
当备自投启动后，如果没有其他条件（如拒动、拒合等）中止备自投，也不具备条件进一步执行下去，备自投将在启动50S后放电。
该50S时间即为整组复归时间，可防止母线三相PT断线、而进线有流时引起备自投误启动、影响备自投的正确性。
2.3.7备用电源合闸延时
备自投跳开故障进线后，再经延时合备用电源。
该延时用于母线的进线切除后，先可靠切除母线上的有关设备，如与电容器失压保护动作延时配合，以保证先切除电容器，或等用户电动机可靠停转等。
另一种情况是FBZT合分段前联切负荷时，躲过负荷线路断路器长于故障进线断路器的跳闸时间。
一般不必考虑上述情况，该延时可整定为0。
本装置各型备自投逻辑备用电源断路器合闸脉冲均为100ms。
2.3.8联切功能
备自投跳故障进线的延时一般长于母线上电容器失压保护的动作延时，即备自投合备用电源，母线重新上电时，该母线上的电容器已切除。
但备自投加速动作时，备自投将不经延时直接跳故障进线，此时备自投应联切电容器。
本装置对每段母线均设置一付与跳进线同时动作的联切接点，用于联切电容器。
联切接点数量不够时，可通过配置出口（出口配置见6.2节）或增设重动出口插件以增加出口接点；若备自投无需加速动作，而电容器保护装置本身又投入失压保护功能，备自投可不联切电容器，但备自投延时需大于电容器失压保护动作时限，以保证合备用电源前可靠切除电容器。
备自投不考虑双电源的同期合闸问题，故跳故障进线同时应使用上述的联切接点切除母线上的小电源线，若需要跳故障进线后经延时切除母线上的小电源线，则应使用2.3.5节提到的联切功能。
2.3.9闭接点启动
某些变电站在变压器高、低压侧两套备自投逻辑取同一组PT的电压作为有压/无压判断，故本装置具备闭接点启动功能，即备自投启动条件除工作电源无压、备用电源有压且工作进线无流外，增加工作断路器在跳位判据。
工作电源失压后，由失压元件的进线断路器跳位接点来判断变压器哪一侧失压，从而启动相应的备自投逻辑。
为与典型备自投逻辑统一起见，备自投闭接点启动条件满足后，仍经延时发跳开工作断路器命令。
该延时可整定为0，但为可靠起见，应取0.2s或更大，合备用断路器延时仍应根据需要整定。
3备用电源自投典型逻辑
第2节详尽叙述了备自投的基本原则和基本逻辑，本节简要概述四种典型备自投逻辑—FBZT/BBZT/LBZT/FBZTA。
各备自投逻辑中均有50S整组复归时间控制；均有相应的闭锁输入端子，有输入时，不论备自投逻辑处于何种状态，均强行闭锁备自投。
下面说明中上述两者不再提及，F010信号的备自投动作类型见表4，定值代号dxxx见各有关表格。
表4.ISA-358G各型装置备自投动作类型
序号
装置显示
备自投动作内容含义
装置种类
1
I母暗备用
分段备自投I母暗备用动作（FBZT1）
358GA
358GB
2
II母暗备用
分段备自投II母暗备用动作（FBZT2）
3
I母暗备用加速
分段备自投I母暗备用加速动作（FBZT1JS）
4
II母暗备用加速
分段备自投II母暗备用加速动作（FBZT2JS）
5
1号变明备用
变压器备自投1号变明备用动作（BBZT1）
358GA
6
2号变明备用
变压器备自投2号变明备用动作（BBZT2）
7
1号变明备用加速
变压器备自投1号变明备用加速动作（BBZT1JS）
8
2号变明备用加速
变压器备自投2号变明备用加速动作（BBZT2JS）
9
进线1明备用
进线备自投进线I明备用动作（LBZT1）
10
进线2明备用
进线备自投进线II明备用动作（LBZT2）
11
进线1明备用加速
进线备自投进线I明备用加速动作（LBZT1JS）
12
进线2明备用加速
进线备自投进线II明备用加速动作（LBZT2JS）
13
II母暗备用—均分
分段备自投II母暗备用负荷均分动作（FBZTA2）
358GB
14
II母—均分—加速
分段备自投II母暗备用负荷均分动作（FBZTA2JS）
48
III母暗备用—均分
分段备自投II母暗备用负荷均分动作（FBZTA3）
49
III母—均分—加速
分段备自投II母暗备用负荷均分动作（FBZTA3JS）
50
III母暗备用
分段备自投III母暗备用动作（FBZT3）
51
IV母暗备用
分段备自投IV母暗备用动作（FBZT4）
52
III母暗备用加速
分段备自投III母暗备用加速动作（FBZT3JS）
53
IV母暗备用加速
分段备自投IV母暗备用加速动作（FBZT4JS）
注：
表中序号加上20H同时作为故障类型参与保护动作事件F010的上送。
3.1分段备自投（FBZT）
图1.FBZT主接线示意图
分段备自投主接线示意图见图1，I、II母互为暗备用，即3DL备用1DL和2DL。
装置图纸、使用说明和操作显示界面均按照图1的定义。
FBZT主要应用于终端变电站单母线分段的场合，如主变负荷侧的分段备自投和电源侧的桥备自投。
3.1.1FBZT输入/输出量
为了实现FBZT逻辑，需接入6个交流量和8个开入量，见表5。
表5.FBZT需引入的交流量和开入量
输入交流量
输入开关量
I、II母各两个线电压：
Uab1、Ubc1和Uab2、Ubc2；
两条进线各一个相电流：
IL1和IL2。
FBZT投退切换把手、加速FBZT接点、闭锁FBZT；
1DL、2DL和3DL的跳位、1DL和2DL的合后。
FBZT需引出的出口回路有：
1DL跳闸接点、2DL跳闸接点、3DL合闸接点。
3.1.2FBZT动作逻辑
表6.FBZT充放电条件
充电条件
放电条件
●FBZT投入：
FBZT投退把手“投入”且d080=投入
●I、II母均有压（d087）
●1DL和2DL均合位且处于合后，3DL跳位
●无闭锁FBZT输入
●无放电条件
●FBZT退出：
FBZT投退把手“退出”，或d080=退出
●I、II母均不符合有压条件的持续时间大于d801
●1DL或2DL合后消失、或3DL合上
●有闭锁FBZT输入
●1DL或2DL拒跳，或3DL拒合
FBZT的动作过程参见图2，说明如下。
1I母暗备用（FBZT1）。
FBZT充电完成后：
II母无压（d088）、I母有压（d087）且IL2无流（d091），（若d293=投入，还需判2DL跳位），延时d081（如有加速FBZT开入，则不经延时）发2DL跳闸命令。
确认2DL跳开后，收回2DL跳闸命令，装置发出“F260FBZT1跳2DL动作”信号；若d823=投入，接着启动切工作电源后切其它设备时限d821，延时到后，备自投发切其它设备（如小电源联络线或接地变等）命令，然后检查联切的设备是否跳开，若在5S内，备自投判断出被联切的设备跳开，即收回跳其它设备命令，装置发出“F261FBZT1联切II母设备动作”信号；再经延时d294发3DL合闸脉冲。
确认3DL合上后，发“F266FBZT合3DL动作”和“F010I母暗备用”信号；若是加速动作，则发“F266FBZT合3DL动作”和“F010I母暗备用加速”信号，FBZT1逻辑完成。
如2DL跳闸命令发生5S后2DL仍未跳开，则收回2DL跳闸命令，并终止FBZT1逻辑；d823=投入时，如切其它设备命令发生5S后其它设备仍未跳开，则收回其它设备跳闸命令，并终止FBZT1逻辑；如3DL合闸脉冲发出5S后3DL仍未合上，则终止FBZT1逻辑。
上述情况下，FBZT均放电，装置将发出“F264备自投失败：
拒跳2DL”、“F264备自投失败：
拒跳II母联切设备”或“F265备自投失败：
拒合3DL”信号。
2II母暗备用（FBZT2）。
FBZT充电完成后：
I母无压（d088）、II母有压（d087）且IL1无流（d091）,（若d293=投入，还需判2DL跳位）,延时d082（如有加速FBZT开入，则不经延时）发1DL跳闸命令。
确认1DL跳开后，收回1DL跳闸命令，装置发出“F262FBZT2跳1DL动作”信号；若d823=投入，接着启动切工作电源后切其它设备时限d821，延时到后，备自投发切其它设备（如小电源联络线或接地变等）命令，然后检查联切的设备是否跳开，若在5S内，备自投判断出被联切的设备跳开，即收回跳其它设备命令，装置发出“F263FBZT2联切I母设备动作”信号；再经延时d294发3DL合闸脉冲。
确认3DL合上后，发“F266FBZT合3DL动作”和“F010II母暗备用”信号；若是加速动作，则发“F266FBZT合3DL动作”和“F010II母暗备用加速”信号，FBZT2逻辑完成。
如1DL跳闸命令发生5S后1DL仍未跳开，则收回1DL跳闸命令，并终止FBZT2逻辑；d823=投入时，如切其它设备命令发生5S后其它设备仍未跳开，则收回其它设备跳闸命令，并终止FBZT2逻辑；如3DL合闸脉冲发出5S后3DL仍未合上，则终止FBZT2逻辑。
上述情况下，FBZT均放电，装置将发出“F264备自投失败：
拒跳1DL”、“F264备自投失败：
拒跳I母联切设备”或“F265备自投失败：
拒合3DL”信号。
图2.分段备自投元件逻辑
3.2变压器备自投（BBZT）
BBZT主接线示意图见图3，1#、2#变压器互为明备用。
装置图纸、使用说明和操作显示界面均按照图3的定义。
图3.BBZT主接线示意图
3.2.1BBZT输入/输出量
为了实现BBZT逻辑，需接入8个交流量和11个开入量，见表7。
表7.BBZT需引入的交流量和开入量
输入交流量
输入开关量
I、II母电压：
Uab1、Ubc1和Uab2、Ubc2；
进线各一个相（线）电压：
UL1和UL2（可不接）；
进线各一个相电流：
IL1和IL2。
BBZT投退切换把手、加速BBZT接点、2个闭锁BBZT接点；
1DL、2DL和3DL的合后；
1DL、2DL、3DL、4DL和5DL的跳位。
注：
若d128=退出，电压UL1和UL2可不接，相应的定值d298应整定退出。
BBZT需引出的出口回路为：
1DL、2DL、4DL、5DL的跳闸、合闸接点
3.2.2BBZT动作逻辑
表8.BBZT充放电条件
类型
充电条件
放电条件
BBZT1：
1#变备用
2#变运行
●BBZT1投入:
BBZT投退把手“投入”且d132=投入
●I,II母均有压（d087）
●d128=投入时，UL1满足有压条件（d148）
●1DL跳位、5DL合位、2DL和3DL合位且合后
●无闭锁BBZT输入、无放电条件
●BBZT1退出:
BBZT投退把手“退出”或d132=退出
●d128=投入时，UL1不满足有压条件长于d802
●2DL或3DL合后消失、或1DL和4DL均合上
●有闭锁BBZT输入
●2DL拒跳，或4DL或1DL拒合
BBZT2：
2#变备用
1#变运行
●BBZT2投入:
BBZT投退把手“投入”且d133=投入
●I,II母均有压（d087）
●d128=投入时，UL2满足有压条件（d148）
●2DL跳位、4DL合位、1DL和3DL合位且合后
●无闭锁BBZT输入、无放电条件
●BBZT2退出:
BBZT投退把手“退出”或d133=退出
●d128=投入时，UL1不满足有压条件长于d802
●1DL或3DL合后消失、或2DL和5DL均合上
●有闭锁BBZT输入
●1DL拒跳，或5DL或2DL拒合
动作过程参见图4，说明如下：
①1#变备用，2#变运行（BBZT1）。
BBZT1充电完成后：
I、II母无压（d088）、UL1有压（d148，若d128=退出，无该条件）且IL2无流（d091），（若d299=投入，还需判2DL跳位）,延时d134（如有加速BBZT开入，则不经延时）跳2DL和5DL。
确认2DL跳开后，收回2DL和5DL跳闸命令，装置发出“F274BBZT1跳2/5DL动作”信号；若d823=投入，接着启动切工作电源后切其它设备时限d821，延时到后，备自投发切其它设备（如小电源联络线或接地变等）命令，然后检查联切的设备是否跳开，若在5S内，备自投判断出被联切的设备跳开，即收回跳其它设备命令，装置发出“F275BBZT1联切I/II母设备动作”信号；再经延时d800发4DL合闸脉冲，确认4DL合上后，发“F278BBZT1合4DL动作”信号，然后经延时d297发1DL合闸脉冲。
确认1DL合上后，发“F279BBZT1合1DL动作”和“F0101号变明备用”信号；若是加速动作，则发“F279BBZT1合1DL动作”和“F0101号变明备用加速”信号。
BBZT1逻辑完成。
如2DL和5DL跳闸命令发生5S后2DL仍未跳开，则收回2DL和5DL跳闸命令，并终止BBZT1逻辑；d823=投入时，如切其它设备命令发生5S后其它设备仍未跳开，则收回其它设备跳闸命令，并终止BBZT1逻辑；如4DL合闸脉冲发出5S后4DL仍未合上，则终止BBZT1逻辑；如1DL合闸脉冲发出5S后1DL仍未合上，则终止BBZT1逻辑。
上述情况下，BBZT1均放电，装置将发出“F264备自投失败：
拒跳2DL”、“F264备自投失败：
拒跳I/II母联切设备”、“F265备自投失败：
拒合4DL”或“F265备自投失败：
拒合1DL”信号。
②2#变备用，1#变运行（BBZT2）。
BBZT2充电完成后：
I、II母无压（d088）、UL2有压（d148，若d128=退出，无该条件）且IL1无流（d091），（若d299=投入，还需判1DL跳位）,延时d135（如有加速BBZT开入，则不经延时）跳1DL和4DL。
确认1DL跳开后，收回1DL和4DL跳闸命令，装置发出“F276BBZT2跳1/4DL动作”信号；若d823=投入，接着启动切工作电源后切其它设备时限d821，延时到后，备自投发切其它设备（如小电源联络线或接地变等）命令，然后检查联切的设备是否跳开，若在5S内，备自投判断出被联切的设备跳开，即收回跳其它设备命令，装置发出“F277BBZT2联切I/II母设备动作”信号；再经延时d800发5DL合闸脉冲，确认5DL合上后，发“F116BBZT2合5DL动作”信号，然后经延时d297发2DL合闸脉冲。
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