自動裝置備用電源自動投入

1、第一章第一章 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置目的要求：目的要求： 掌握備用電源自動投入裝置的基本含義、接線方式掌握備用電源自動投入裝置的基本含義、接線方式及基本要求，掌握備用電源自動投入裝置的工作原理及及基本要求，掌握備用電源自動投入裝置的工作原理及基本參數(shù)整定，熟悉微機型備用電源自動投入裝置的特基本參數(shù)整定，熟悉微機型備用電源自動投入裝置的特點、硬件結(jié)構(gòu)及軟件原理。點、硬件結(jié)構(gòu)及軟件原理。 重點：重點： 備自投的基本原理。備自投的基本原理。 難點：難點： 典型接線分析典型接線分析 第一章第一章 備用電源自動投入裝備用電源自動投入裝置置第一節(jié)第一節(jié) 備用電源自動投入裝置的作用備用電源

2、自動投入裝置的作用第二節(jié)第二節(jié) 備用電源自動投入裝置的基本要求備用電源自動投入裝置的基本要求第三節(jié)第三節(jié) 備用電源自動投入裝置的典型接線備用電源自動投入裝置的典型接線第四節(jié)第四節(jié) 微機型備用電源自動投入裝置微機型備用電源自動投入裝置第一節(jié)第一節(jié) 備用電源自動投入裝置的作用備用電源自動投入裝置的作用一、備用電源自動投入裝置定義：一、備用電源自動投入裝置定義： 當工作電源當工作電源(或工作設(shè)備或工作設(shè)備)因故障被斷開以后因故障被斷開以后,能能自動而迅速地將備用電源自動而迅速地將備用電源(或備用設(shè)備或備用設(shè)備)投入工作投入工作,保保證用戶連續(xù)供電的一種裝置。簡稱證用戶連續(xù)供電的一種裝置。簡稱AAT。

3、 二、分類：二、分類： 在實際應(yīng)用中，在實際應(yīng)用中，AAT裝置形式多樣，按照備用裝置形式多樣，按照備用方式劃分，可分為方式劃分，可分為明備用明備用和和暗備用暗備用兩種。兩種。u明備用：明備用： 正常情況下，有明顯斷開的備用電源或備用設(shè)備。正常情況下，有明顯斷開的備用電源或備用設(shè)備。u暗備用：暗備用： 正常情況下，沒有斷開的備用電源或備用設(shè)備。正常情況下，沒有斷開的備用電源或備用設(shè)備。分段母線間，利用分段斷路器取得相互備用分段母線間，利用分段斷路器取得相互備用第一節(jié)第一節(jié) 備用電源自動投入裝置的作用備用電源自動投入裝置的作用1QF3QF2QF4QFT1T0工作母線工作母線正常工作時：正常工作時：

4、1QF, 2QF： 閉合閉合I母故障時：母故障時：2QF, 1QF :斷開；斷開；3QF, 4QF :閉合。閉合。明備用舉例明備用舉例:3QF, 4QF : 斷開。斷開。備用電源備用電源AAT工作電源工作電源1QFT14QF2QF5QF3QFT2正常工作時：正常工作時：1QF, 2QF,閉合閉合段故障時：段故障時：2QF, 1QF :斷開；斷開；3QF：閉合。：閉合。暗備用舉例暗備用舉例:3QF：斷開：斷開4QF,5QF，工作電源工作電源工作電源工作電源三、采用了三、采用了裝置后裝置后, ,有如下的優(yōu)點有如下的優(yōu)點: :（A A作用）作用） （1 1）提高供電可靠性；）提高供電可靠性；（2）簡

5、化繼電保護；）簡化繼電保護； （3）限制短路電流）限制短路電流, 提高母線殘余電壓提高母線殘余電壓: 出線短路電流將受到一定限制出線短路電流將受到一定限制,高壓母線殘壓會相應(yīng)提高。高壓母線殘壓會相應(yīng)提高。 第一節(jié)第一節(jié) 備用電源自動投入裝置的作用備用電源自動投入裝置的作用應(yīng)應(yīng) 用：用： 裝有備用電源廠用電源和所用電裝有備用電源廠用電源和所用電;由雙電源供由雙電源供電且其中一個電源經(jīng)常斷開以作備用的變電所電且其中一個電源經(jīng)常斷開以作備用的變電所;有有備用變壓器或者有互為備用的母線段的降壓變電備用變壓器或者有互為備用的母線段的降壓變電所所;有備用機組的某些重要輔機。有備用機組的某些重要輔機。 第一

6、節(jié)第一節(jié) 備用電源自動投入裝置的作用備用電源自動投入裝置的作用u 2 2）工作母線的電壓工作母線的電壓不論何種原因不論何種原因消失消失時時, AAT , AAT 裝裝 置均應(yīng)動作；置均應(yīng)動作； u 1 1）應(yīng)）應(yīng)保證保證在在工作電源工作電源或工作設(shè)備或工作設(shè)備斷開斷開后，后，AAT AAT 裝置裝置 才可以才可以動作動作； u 3 3）AAT AAT 裝置應(yīng)裝置應(yīng)保證只動作一次保證只動作一次； 但當工作母線和備用母線但當工作母線和備用母線同時失去電壓同時失去電壓時時, ,或備用或備用電源消失時電源消失時, AAT, AAT裝置不應(yīng)起動；裝置不應(yīng)起動； u 4 4）ATTATT的的動作時間動作時

7、間應(yīng)使負荷的停電時間應(yīng)使負荷的停電時間盡可能短盡可能短為為 宜；宜； 第二節(jié)第二節(jié) 備用電源自動投入裝置的基本要求備用電源自動投入裝置的基本要求u 5 5）手動跳開工作電源時，）手動跳開工作電源時，ATTATT裝置裝置不應(yīng)不應(yīng)動作動作u 6）當測量工作電源電壓的）當測量工作電源電壓的TV二次側(cè)二次側(cè)FU熔斷時熔斷時, ATT不應(yīng)動作；不應(yīng)動作； 防止其誤動的措施：防止其誤動的措施： 低壓起動部分采用兩個低壓繼電器，其線圈低壓起動部分采用兩個低壓繼電器，其線圈V形連接，觸點串聯(lián)。形連接，觸點串聯(lián)。 u 7）一個備用電源同時作為幾個工作電源的備用時）一個備用電源同時作為幾個工作電源的備用時,如果備

8、如果備用電用電 源己代源己代 替一個工作電源替一個工作電源,當另一個工作電源又被斷開時當另一個工作電源又被斷開時, ATT應(yīng)仍能投應(yīng)仍能投 入。入。措施：措施： 足夠的備用電源的容量。足夠的備用電源的容量。 第二節(jié)第二節(jié) 備用電源自動投入裝置的基本要求備用電源自動投入裝置的基本要求1QFT14QF2QF5QF3QFT2（）應(yīng)保證在（）應(yīng)保證在工作電源或工作設(shè)備斷開工作電源或工作設(shè)備斷開后，后，AATAAT 裝置才可以裝置才可以動作動作說明：說明：不滿足要求，不滿足要求，會導致備用電源對故會導致備用電源對故障設(shè)備供電，加重設(shè)障設(shè)備供電，加重設(shè)備損壞程度備損壞程度措施：措施：的動的動作前提為工作母

9、線作前提為工作母線進線斷路器進線斷路器斷開。斷開。1QFT14QF2QF5QF3QFT2說明：說明：工作母線段失壓的原因：工作母線段失壓的原因：措施：措施：加裝低電壓啟動部分，加裝低電壓啟動部分，并設(shè)置備用電源電壓監(jiān)視繼電并設(shè)置備用電源電壓監(jiān)視繼電器。器。u變壓器故障；變壓器故障；u工作斷路器工作斷路器QF、 2QF誤跳誤跳；u母線故障母線故障；u出線故障未被出線斷路器出線故障未被出線斷路器斷開斷開；u工作電源消失工作電源消失；但是，當工作電源和備用電源但是，當工作電源和備用電源同時消失時，不應(yīng)動作同時消失時，不應(yīng)動作（）（）工作母線的電壓工作母線的電壓不論何種原因不論何種原因消失消失時時,

10、,AATAAT 均應(yīng)均應(yīng)動作動作 工作電源工作電源措施：措施：控制控制AAT的合閘脈的合閘脈沖時間沖時間,以保證以保證AAT只能動只能動作一次。作一次。說明：說明：u永久性故障的多次永久性故障的多次動作會導致系統(tǒng)多次動作會導致系統(tǒng)多次受到短路沖擊受到短路沖擊；（3）AAT裝置應(yīng)保證裝置應(yīng)保證只動作一次只動作一次1QF3QF2QF4QFT1T0備用電源備用電源AAT工作電源工作電源一次一次措施：措施：ATTATT裝置的動作時間裝置的動作時間在有高壓大容量電動機場在有高壓大容量電動機場合以合以1s1s至至1.5s1.5s為宜，低壓為宜，低壓場合可減至場合可減至0.5s0.5s。 說明：說明：u停電

11、時間短有利于用停電時間短有利于用戶，但也不能太短戶，但也不能太短:工作工作母線殘壓過高會對電動機母線殘壓過高會對電動機等造成較大沖擊等造成較大沖擊；保證；保證AAT裝置的選擇性，先由裝置的選擇性，先由繼電保護動作繼電保護動作1QF3QF2QF4QFT1T0備用電源備用電源工作電源工作電源（4）ATT的的動作時間動作時間應(yīng)使負荷的停電時間應(yīng)使負荷的停電時間盡可能短盡可能短為宜為宜 一、一、 ATT由兩個部分組成由兩個部分組成 ：1）低壓起動部分：）低壓起動部分：工作母線因各種原因失壓時，斷工作母線因各種原因失壓時，斷開工作電源。開工作電源。2）自動合閘部分：）自動合閘部分：在工作電源在工作電源Q

12、F斷開后，將備用電斷開后，將備用電源的源的QF合閘。合閘。 第三節(jié)第三節(jié) 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的典型接線的典型接線第三節(jié)第三節(jié) 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的典型接線的典型接線1QF3QF2QF4QFT1T0工作電源工作電源備用電源備用電源5QF2TV1TV(a) 一次接線圖一次接線圖1TVa1TVbU2TVb2TVcKV1KV1KV、2KV2KV反應(yīng)反應(yīng)段母線電壓段母線電壓降低的欠壓繼電器降低的欠壓繼電器KVKV對備用電源進行電壓監(jiān)視對備用電源進行電壓監(jiān)視的過壓繼電器的過壓繼電器; ;(b) 交流電壓回路交流電壓回路1TVcU1 一般一般UOP值不應(yīng)低于額定工

13、值不應(yīng)低于額定工作電壓的作電壓的70%。 (3) 閉鎖繼電器閉鎖繼電器2KT延時返回時間值延時返回時間值: 既要保證既要保證QF可靠合閘，又要保證可靠合閘，又要保證AAT只動作一次。只動作一次。 tont2KT2ton 或或 t2KT= ton+t t時間裕度，取為時間裕度，取為0.20.3S。 第三節(jié)第三節(jié) 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的典型接線的典型接線Ton：3QF或或4QF的合閘時間（包括傳動裝置的動作時間）的合閘時間（包括傳動裝置的動作時間）(4)時間繼電器時間繼電器1 KT的動作時限值的動作時限值 系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生使低電壓繼電器動作的系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生使低電壓繼電器動作的短路故障短路

14、故障時，為保證時，為保證AAT的選擇性，應(yīng)的選擇性，應(yīng)先由系統(tǒng)的繼電保護切除故障先由系統(tǒng)的繼電保護切除故障而不應(yīng)使而不應(yīng)使AAT裝置動作。裝置動作。 1KT的動作時間的動作時間t1KT應(yīng)滿足下式：應(yīng)滿足下式： t1kt=topmax+t top.max 當電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生使低電壓繼電器動作的短路故障時，當電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生使低電壓繼電器動作的短路故障時， 切除該短路故障的系統(tǒng)繼電保護最大動作時間；切除該短路故障的系統(tǒng)繼電保護最大動作時間； t時間裕度，取時間裕度，取0.50.7s。 第三節(jié)第三節(jié) 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的典型接線的典型接線1.4 1.4 微機型備用電源自動投入裝置微機型備用

15、電源自動投入裝置一、一、微機備自投裝置微機備自投裝置： 微機備自投體積小重量輕、可靠性高，而且使用智能化，即微機備自投體積小重量輕、可靠性高，而且使用智能化，即能夠根據(jù)設(shè)定的運行方式自動識別現(xiàn)行運行方案、選擇自投方能夠根據(jù)設(shè)定的運行方式自動識別現(xiàn)行運行方案、選擇自投方式。自動投入過程中還帶有過流保護和加速功能以及自投后過式。自動投入過程中還帶有過流保護和加速功能以及自投后過負荷聯(lián)切等功能。負荷聯(lián)切等功能。微機備自投裝置硬件結(jié)構(gòu)框圖1.4 1.4 微機型備用電源自動投入裝置微機型備用電源自動投入裝置一、一、微機備自投裝置硬件結(jié)構(gòu)微機備自投裝置硬件結(jié)構(gòu)：1.4 1.4 微機型備用電源自動投入裝置微

16、機型備用電源自動投入裝置二、微機備自投裝置的軟件原理：二、微機備自投裝置的軟件原理： 微機備自投的應(yīng)用方式，根據(jù)系統(tǒng)一次接線方案不同微機備自投的應(yīng)用方式，根據(jù)系統(tǒng)一次接線方案不同 ，可有進線備自投、橋開關(guān)備自投、低壓母線分段備自投等功可有進線備自投、橋開關(guān)備自投、低壓母線分段備自投等功能模式，每種功能模式又有幾種運行方式能模式，每種功能模式又有幾種運行方式1QFL11TV1TA2QF3TV2TV2TAL2二、二、微機備自投裝置的軟件原理微機備自投裝置的軟件原理： u 進線單母線不分段備自投模式進線單母線不分段備自投模式: u 備用電源工作方式備用電源工作方式: 方式方式1: L1作為主電源，作

17、為主電源，1QF合閘，合閘，2QF分閘，分閘，L2處于備處于備用狀態(tài)。當用狀態(tài)。當1QF因故跳開，因故跳開，母線母線I失電，此時失電，此時2QF合閘，合閘，由由L2供電。供電。方式方式2: L2作為主電源，作為主電源，2QF合閘，合閘，1QF分閘，分閘，L1處于備處于備用狀態(tài)。當用狀態(tài)。當2QF因故跳開，因故跳開，母線母線I失電，此時失電，此時1QF合閘，合閘，由由L1供電。供電。L1、L2只有一個作為主電源，只有一個作為主電源，母線母線I為單母線，為明備用方為單母線，為明備用方式。式。電源進線明備用示意圖1QFL11TV3TV1TA2QFIIII2TV4TV2TA3TA3QFL2二、二、微機

18、備自投裝置的軟件原理微機備自投裝置的軟件原理： u 進線單母線分段或橋備自投進線單母線分段或橋備自投: u 備用電源工作方式備用電源工作方式: 方式方式1: 母線母線 I、II分列運行。如分列運行。如 II母失電，則跳開母失電，則跳開2QF后，后，3QF自動自動合上，母線合上，母線II由由L1供電。供電。方式方式2: 母線母線 I、II分列運行。如分列運行。如 I母母失電，則跳開失電，則跳開1QF后，后，3QF自動合自動合上，母線上，母線I由由L2供電。供電。方式方式3: 3QF合閘，母線合閘，母線 I、II合并合并為一條母線。由為一條母線。由L2供電，供電，1QF斷開。斷開。如如 I、II母

19、失電，則跳開母失電，則跳開2QF后，后，1QF自動合上，母線自動合上，母線I、II由由L1供電。供電。方式方式4: 3QF合閘，母線合閘，母線 I、II合并合并為一條母線。由為一條母線。由L1供電，供電，2QF斷開。斷開。如如 I、II母失電，則跳開母失電，則跳開1QF后，后，2QF自動合上，母線自動合上，母線I、II由由L2供電。供電。方式方式1、2為為暗備用暗備用方式；方式方式；方式3、4為為明備用明備用方式。方式。AATAAT實現(xiàn)方式實現(xiàn)方式1 1和和2 2的程序邏輯框圖：的程序邏輯框圖：AATAAT投入投入1QF1QF合合2QF2QF合合3QF3QF分分I I母線有電壓母線有電壓III

20、I母線有電壓母線有電壓II母線無電壓母線無電壓進線進線L2L2無電流無電流I I母線有電壓母線有電壓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母線無電壓母線無電壓進線進線L1L1無電流無電流IIII母線有電壓母線有電壓1QF1QF合合1QF1QF跳位跳位t2t20 0跳跳1QF1QF3DA3DAT3T35DA5DA1DO1DO1.4 1.4 微機型備用電源自動投入裝置微機型備用電源自動投入裝置AATAAT實現(xiàn)方式實現(xiàn)方式3

21、3的程序邏輯框圖：的程序邏輯框圖：AATAAT投入投入1QF1QF分分2QF2QF合合3QF3QF合合I I母線有電壓母線有電壓IIII母線有電壓母線有電壓I母線無電壓母線無電壓進線進線L2L2無電流無電流進線進線L1L1有電壓有電壓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進線進線L1L1有電壓有電壓II母線無電壓母線無電壓1.4 1.4 微機型備用電源自動投入裝置微機型備用電源自動投入裝置AATAAT實現(xiàn)方式實現(xiàn)方式4 4的

22、程序邏輯框圖：的程序邏輯框圖：AATAAT投入投入1QF1QF合合2QF2QF分分3QF3QF合合I I母線有電壓母線有電壓IIII母線有電壓母線有電壓I母線無電壓母線無電壓進線進線L1L1無電流無電流進線進線L2L2有電壓有電壓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進線進線L2L2有電壓有電壓II母線無電壓母線無電壓小結(jié)：小結(jié)： 低電壓繼電器的作用：低電壓繼電器的作用： 1）當電力系統(tǒng)內(nèi)的事故導致工作電源消失時起動）當電力

23、系統(tǒng)內(nèi)的事故導致工作電源消失時起動ATS， 跳開供電元件受電側(cè)跳開供電元件受電側(cè)QF，投入備用，投入備用TO； 2）是）是段母線和所有出線保護的后備。段母線和所有出線保護的后備。 過電壓繼電器的作用：過電壓繼電器的作用： 防止電力系統(tǒng)內(nèi)的事故引起工作母線、備用母線防止電力系統(tǒng)內(nèi)的事故引起工作母線、備用母線同時失電而造成同時失電而造成ATS動作。動作。 小結(jié)：小結(jié)： 簡化簡化ATS的接線：的接線： 當工作部分和備用部分由同一電源供電時，如圖當工作部分和備用部分由同一電源供電時，如圖6-1（f）所示的情況，則低電壓起動部分可以省去。所示的情況，則低電壓起動部分可以省去。 對于供電元件為輸電線路的受

24、端變電所，如圖對于供電元件為輸電線路的受端變電所，如圖6-1（e）所示的情況，當輸電線路發(fā)生短路時，一般情況下線路受電所示的情況，當輸電線路發(fā)生短路時，一般情況下線路受電側(cè)的側(cè)的QF不跳閘，此時需采用低電壓起動來跳開受電側(cè)不跳閘，此時需采用低電壓起動來跳開受電側(cè)QF，保證保證ATS動作，這種情況下低電壓起動部分不能省略。動作，這種情況下低電壓起動部分不能省略。 （1）工作電源的電壓不論何種原因消失時）工作電源的電壓不論何種原因消失時, ATS均應(yīng)動作均應(yīng)動作 失去電壓的原因：失去電壓的原因： 工作變工作變T1或或T2發(fā)生故障發(fā)生故障;段或段或段母線上發(fā)生短路段母線上發(fā)生短路;段段或或段母線上的

25、出線發(fā)生短路且未被該出線段母線上的出線發(fā)生短路且未被該出線QF斷開斷開;1QF、2QF或或6QF、7QF發(fā)生誤跳閘發(fā)生誤跳閘;運行人員誤操作將運行人員誤操作將T1或或T2斷開斷開,以及以及電力系統(tǒng)發(fā)生故障電力系統(tǒng)發(fā)生故障 措施：措施： ATS在工作母線上設(shè)獨立的低壓起動部分，保證不論何種在工作母線上設(shè)獨立的低壓起動部分，保證不論何種原因工作母線失壓時原因工作母線失壓時,起動起動ATS跳閘回路跳閘回路,斷開供電元件的受電側(cè)斷開供電元件的受電側(cè)QF，投入備用電源。投入備用電源。 1.1 備用電源自動投入裝置的作用及基本要求備用電源自動投入裝置的作用及基本要求（2）應(yīng)保證在工作電源斷開后）應(yīng)保證在工

26、作電源斷開后ATS才動作才動作措施：措施： ATS合閘部分由供電元件受電側(cè)合閘部分由供電元件受電側(cè)QF的輔助觸的輔助觸點起動，在此點起動，在此QF斷開之時斷開之時,利用其常閉觸點起動利用其常閉觸點起動ATS出口，合閘部分迅速合上備用電源。出口，合閘部分迅速合上備用電源。 （3）ATS裝置應(yīng)保證只動作一次裝置應(yīng)保證只動作一次 措施：措施： 控制控制ATS出口回路的接通時間出口回路的接通時間tKL，tYCtKL2tYC 。 1.1 備用電源自動投入裝置的作用及基本要求備用電源自動投入裝置的作用及基本要求1.3 1.3 備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的典型接線的典型接線 段母線和備用電源均有壓，段母線和備用電源均有壓，KV1，KV2常閉開，常閉開，KV3常開合，常開合，KM3帶電，其常開合，帶電，其常開合，2QF于合閘，于合閘，2QF2-2使使KL帶電，帶電，KL觸點閉合，觸點閉合，為為ATS裝置的出口動作做好了準備。裝置的出口動作做好了準備。 1）正常工作：）正常工作： 二、二、 工作原理工作原理 ：2）當工作）當工作T1故障；或故障；或段母線故障段母線故