基于LSA装置实现备用电源自投整定的技术应用

摘 要：本文讲述了备用电源自投装置技术性能，应用于分段和各侧不需同时合闸的变压器备自投，当工作电源因故障断开后，能自动迅速将备用电源投入到用户负荷侧，实现供电侧不间断供电。配电网的供电侧不间断性的供电方式需要智能化电气装置，在所提及不间断性的技术指标上，双电源供电方式的备用电源自投装置能够满足其用电要求，以此保证配电网供电的可靠性。

关键词：备自投;智能化;配电网;保护测试;可靠性

中图分类号：TM761.1文献标志码：A

1.概述

智能化配电网要求更加安全可靠的供用电技术，给电气设备装置提出了更高的技术需求。供电侧不间断性的供电方式需要智能化电气装置，在所提及不间断性的技术指标上，双电源供电方式的备用电源自投装置能够满足其用电要求。这种备用电源自投装置适用于分段和各侧不需同时合闸的变压器备自投，当工作电源因故障断开后，能自动迅速将备用电源投入到用户负荷侧，供电侧实现不间断供电，进而保证供用电的可靠性。目前基于LSA备用电源自投装置可提供不间断供电要求，加之通信接口与保护、自动化设备一起，形成自动化系统。

2.备自投保护功能

2.1 基本原则

基于LSA备用电源自投装置，为实现备自投保护功能，需满足备自投装置检测的基本原则，包括：1、有压有流检查，2、启动方式识别，3、充放电条件，如下详细说明这三项基本原则。

2.1.1 有压有流检查。备自投装置检查母线的三个线电压均大于有压检查定值，但为防止电压互感器PT三相断线时，会检查母线的三个线电压有一相小于无压检查定值，会是备自投装置误动作。可采用检查母线进线无流的方法，当无流检查取一相电流，其定值按躲过最小负荷电流整定，可取装置能正确可靠测量的最小电流值0.02In。

2.1.2 启动方式识别。备自投装置自动检查工作电源无压无流、备用电源有压后，经正常动作延时起动备自投，在此延时内如果有工作断路器变跳位，则立即启动备自投保护装置。

2.1.3 充放电条件。为保证备自投的一次动作性，设计出充放电过程，即在充电完成后，才可能保护动作。在满足持续备自投充电条件后，备自投完成充电。在放电条件满足，备自投实现放电，已起动后，备自投动作过程立即终止。具体说明充电条件：a）备自投已工作，整定控制定值和软压板均投入;b）工作电源和备用电源均正常，符合有压条件，检查暗备用电源正常;c）工作断路器在合位，备用断路器在分位。若满足放电条件，备自投会启动。包括：a）备用断路器合上，经0.2s延时;b）备用电源不满足有压条件，经延时;c）异常情况，断路器位置异常、断路器拒动;d）外部闭锁信号。

2.2 功能配置

2.2.1 输入输出控制。基于LSA备用电源自投装置，按角型接线接入两段母线的电压Uab和Ubc，Uca由计算得出，用于工作和备用电源有压无压判断。接入两条进线的各一相电流，用于工作电源无流检测，防止PT三相断线时BZT的误起动。还接入母联断路器处的三相保护电流IA、IB和IC，用于母联断路器保护。备用电源自投简称为BZT。

2.2.2 进线方式选择。分段备自投（方式1、2）：分段或桥断路器BZT包括Ⅱ母暗备用和Ⅰ母暗备用两种方式。进线BZT（方式3、4）：进线BZT充放电条件和动作过程。由于大多数变电站并不装设进线线路侧PT，LSA装置进线BZT不检查备用进线是否有压。

2.2.3 PT断线检查。两段母线PT断线检查使用相同的判据。满足下列任一条件经10S延时报PT断线信号但不闭锁BZT。1：最大相間电压Uфmax<30V，且相应母线进线电流大于Iwl或母联断路器合位且相邻母线进线电流大于Iwl;2：U2>8V。

2.2.4 母联断路器保护。装置接入分段断路器（3DL）的三相电流，配置相间过流和充电保护。其控制定值的取值含义为：母联充电保护在母联断路器由跳变合的1S内自动投入。1S内若保护未起动，则时间到后自动退出，直至下次母联断路器再次由跳变合;1S内保护起动，则一直投入，直至故障切除、保护返回后才自动退出。显然，该充电保护同样可用作母联加速段保护。

3.原理主接线

基于LSA备用电源自投装置配置的典型BZT方式适应的主接线及定义的电气元件、断路器和交流量名称见图1 所示。

图1 装置典型BZT逻辑适应的主接线

4.功能实施

4.1 人机对话。通过人机对话主要功能是显示保护CPU输出的信息，本插件上的显示窗口采用八行，每行八个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂，配置LSA2000系列通用的键盘操作方式，使得人机对话操作方便、简单。在插件上还配置了灯光指示信息，使本装置的运行信息更为直观。

4.2 数据采集系统。数据采集系统由高精度的差分A/D转换器组成，转换芯片内部包含了采样保持及同步电路，具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点，故本装置的采样回路无可调整元件，也不需要在现场作调整，具备高度的可靠性，并且每周波20点采样点保证测量的高精度。

4.3 开关量输入输出。开入量采用DC24V开入，外部开入采用两级光耦，实现DC220V直接输入电平。开出分为两类，一类是用于驱动出口的继电器，此种继电器电源经闭锁控制;另一种用于驱动信号继电器，此种继电器电源不经闭锁控制。

5.实施效果

5.1 采样精度检查。装置采样精度无需调节，采样误差应不大于2%。一般情况下，可用微机保护测试仪定性校验。严格要求时，可调整装置各通道系数，使其与准确值一致，同时检验各模拟量通道的相位应正确。具体操作见前所述。

5.2 接点输出校验。接点输出，包括信号接点输出校验，可配合定值校验进行。每路接点输出只检测一次即可，其它试验可只观察信号指示及液晶显示，接点输出检测也可通过保护的开出传动菜单进行。该菜单功能可单独对每一路输出驱动。操作方法见前所述。应带断路器作一次合闸传动和一次跳闸传动，并确认断路器正确动作。

5.3 定值校验。装置的保护功能及动作逻辑已经动模考验及其它测试，现场调试仅需校验定值即可，且只需校验某一段定值及模拟一次反向故障（仅对带方向的保护）即可，其余可由装置保证。

5.4 跳合闸电流保持试验。将保护跳闸压板、合闸压板投入，模拟故障使保护动作，确认跳合闸电流保持状态的完好。进行手动分合闸操作检验该回路的完好性，在手动跳开开关后保护不应重合闸。

5.5 校准时钟。检查装置的日历时钟，应该是准确的，如果不对，则校准，经以上校验正常后，可以确信装置及屏柜连线正确，能够正常工作，可以投入运行。

6.总结

目前基于LSA备用电源自投装置可提供不间断供电要求，加之通信接口与保护、自动化设备一起，形成自动化系统。这种备用电源自投装置适用于分段和各侧不需同时合闸的变压器备自投，当工作电源因故障断开后，能自动迅速将备用电源投入到用户负荷侧，供电侧实现不间断供电，进而保证供用电的可靠性。

参考文献

[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用（第二版）[M].北京 中国电力出版社，2002

[2]贺家李，李永丽，董薪洲，李斌.电力系统继电保护原理（第四版）[M].北京 中国电力出版社，2010

[3]陈根永.电力系统继电保护整定计算原理与算例[M].北京 化学工业出版社，2013