电力电子|备用电源自动投入装置的合理配置(一)

安防之家讯："8·14"美加大停电后。怎样提高电网运行的安全性。成了我们必须进一步考虑的问题。电力系统中为了安全可靠地供电，采取了环网运行、继电保护、自动重合闸等许多措施。使用备用自投装置也是重要手段。文本就备用自投装置的方式和地区电网中如何配置备用自投装置作一表述。关键词：备自投(BZT)；配置

随着国民经济的持续高速发展，人民生活水平的不断提高，社会对电力的需求提出了更高的要求。工业化程度的提高，生产力的发展，超大规模设备及高新技术的应用，社会政治活动，人们文化娱乐的高档次需求，家庭中现代化家用电器的使用……所有这些，运作所需的能源绝大多数是电力。"美加大停电"对社会造成的后果是十分严重的，说明了社会的正常运转已离不开连续不断的电力供应。

供电企业要适应社会发展的要求，有责任想方设法满足人们对电力的需要、现在的技术和现有的电力网，已经有了相当高的水平和相当大的规模。可是由于设备的、管理的，乃至自然灾害等等诸多方面的问题，电网发生瞬时性的及永久性的故障的可能性不可避免的存在。发生故障后怎样保证正常系统的继续运行，电网已经采取了许多行之有效的措施．其中备用自投装置(下称BZT)的应用就是重要的手段之一。下面就这方面本人了解的情况、所作的思考作一介绍。

1目前采用的BZT的几种方式

1．1高压侧装设BZT的方式

1．1．12条进线2台变压器

以内桥接线为例，接线如图1

BZT动作鉴定条件：当1(或2)号进线失电后，鉴定高压侧I(或Ⅱ)段母线无电压，对应供电的1(或2)号变压器次级母线无电压：或者当1(或2)号进线失电后，鉴定高压侧I(或Ⅱ)段母线无电压，l(或2)号进线无电流：

动作情况：BZT经过一个时限后跳开失电的1(或2)号进线开关，合上分段F开关，使1(或2、号主变继续供电。

只要进线有足够的容量，2台主变均可按额定容量运行。

可供电最大负荷：S最大=S1 S2

式中：s1、S2分别为2台主变额定容量。

这种方式原理清晰，动作简单，较为可靠；变压器容量可以得到充分的利用。缺点是变压器故障时BZT起不到作用；运行方式灵活性较差。可以把功能扩展，增加如下方式：2(或1)进线开关分开，分段开关合上，l(或2)号进线一条线带1、2号主变。BZT动作后跳开l(或2)号进线开关。合上2(或1)进线开关。

1．1．23条进线3台变压器

以图2为例。

BZT动作鉴定条件：当某条进线失电后，鉴定相应高压侧母线无电压，对应供电的变压器次级母线无电压。或者当某条进线失电后，鉴定相应高压侧母线无电压，进线无电流。

动作情况：1(或3)号进线失电时．BZT经过一个时限后跳开失电的1(或3)号进线开关，合上分段F1(或F2)开关，使1(或3)号主变继续供电；2号进线失电时，BZT经过一个时限后跳开2号线，合上分段F1或者F2开关，这时必须注意不能让F1和P2同时合闸，否则会形成电磁环网；

只要进线有足够的容量，3台主变均可按额定容量运行：

可供电最大负荷：S最大＝Sl S2 S3

式中：s1、S2、s3分别为3台主变额定容量。

这种方式高压侧接线较复杂。

1.2低压侧装设BZT的方式

这种装设方式一般多用在进线为线路变压器组的接线。以下就以这种接线为例：

1.2.12条进线的方式

接线如图3。

BZT动作鉴定条件：这种接线高压侧一般无电压互感器。当1条进线失电或1台变压器故障后，鉴定对应供电的变压器次级母线无电压，相应变压器无电流。

动作情况：次级母线失电后，BZT经过一个时限后跳开接在该母线上的变压器次级开关，合上分段F开关，使失电母线获得电源继续供电。

可供电最大负荷：当2台变压器容量相同S1=S2，负载率为50％时，

S最大=S（N-1）＝S1=S2。

这种方式接线简单。BZT原理和动作也较清晰、可靠变压器故障时BZT也可动作。缺点是2台变压器的负载率正常时只能小于50％；运行方式受到限制，在负荷很小时也要起用2台变压器，供电损耗增加。

为了克服轻负荷时起用2台变压器．供电损耗大的问题，可以采取这样的方法：在动作鉴定条件不变的情况下，平时1(或2)号变压器运行，低压侧分段F开关合上，2(或1)号变压器高低压两侧均分开。当故障失电，满足BZT鉴定条件时，自动跳开运行变压器次级开关，合上备用的2(或1)号变压器高压侧开关，再合上其低压侧开关，恢复供电。

1．2．23条进线的方式

接线如图4。

BZT动作鉴定条件：当1条进线失电或l台变压器故障后，鉴定对应供电的变压器次级母线无电压，相应变压器无电流。

动作情况：低压侧I(或Ⅳ)段母线失电后，BZT经过一个时限后跳开接在该母线上的变压器次级开关，合上分段Fl(或F2)开关；II、III段母线失电后，BZT经过一个时限后跳开接在这2条母线上的变压器次级开关，合上分段F1及F2开关，使失电母线获得电源继续供电。

可供电最大负荷：若2号变压器系统故障失电，2号变压器原来供电的Ⅱ和III段母线负苘分别转移至1号和3号变压器，由2台变压器承担;可是若1号或3号变压器系统故障失电，则I或IV段母线的负荷就要转移至2号变压器，所以平时2号变压器应有足够的备用容量，l号或3号变压器也不能够带太大的负荷。

fl f2 f3<=S2；f4 f2 f3<=S2

当3台变压器容量相同s1=S2=S3，负载率为50％时，

S最大=3*50％S1=1．5S1。

为了提高变压器的负载率，可以作以下调整(仍设定3台变压器额定容量相等)：

①分配好低压侧各段母线的负荷，最大不超过一台变压器额定容量的1／2。

fl=f2=f3=f4=l／2S1

即1号、3号变压器均带50％额定容量负荷，2号带100％额定容量负荷。

②BZT动作行为作些改变。

1号变压器系统故障失电，BZT动作情况如上述不变，这时1、3号分别满负荷运行；

1号变压器系统故障失电，BZT动作调整为跳开1号次级开关，同时再跳开2号变压器口段母线侧次级开关，合上分段Fl及F2开关。这时2、3号分别满负荷运行。3号变压器系统故障失电时的动作情况与此类似。

调整后的可供电最大负荷：

S最大=S(N-1)=66.67％(S1 S2 S3)

变压器容量可以得到充分利用。

缺点：低压侧各段母线的负荷分配要求高；BZT动作时可能导致正常母线短时失电；中间1台变压器可能长期运行在较高负荷水平。

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