维普资讯 http://www.cqvip.com ・４６・ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００２ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｖ０１．３８ ｛ ｔ≯、，Ｎｏ．５ ｔ； ｔｊ ｔ， 文章编号：１００１—１６０９（２００２）０５—００４６－０３ ｊ技术爻流 一 一 －・ 一 浅谈备用电源自动投入装置在工厂中的应用 胡晓呜 （中石化金陵分公司机动处，江苏南京２１００３３） ＢＲＩＥＦ ＩＮＴＲ０ＤＵＣＴ１０Ｎ Ｔ０ ＴＨＥ ＡＰＰＬＩＣＡＴ１０Ｎ ０Ｆ ＡＵＴ０ＭＡＴＩＣ ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ０Ｆ ＳＴＡＮＤ—ＢＹ ＰＯＷＥＲ ＩＮ ＴＨＥ ＦＡＣＴ０ＲＩＥＳ ＨＵ Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇ （ＳＩＮＯＰＥＣ Ｊｉｎｌｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３３，Ｃｈｉｎａ） 摘要：从备用电源自动投入装置在工厂中的实际应用出发， 简要分析和总结了该装置在运行和维护工作中值得注意的 几方面问题。 备用电源投于故障电路，应使其加速动作；⑤手动断 开工作回路时，不起动自动投入装置。 从ＢＺＴ装置在工厂的大量实际应用和动作结 果中可以看到．各种工作电源故障时，ＢＺＴ装置正确 动作对确保生产装置的连续稳定运行起着重要作 关键词：备用电源；自动投入装置；应用 中图分类号：ＴＭ７６２．１ 文献标识码：Ｂ Ａｂ６ｈ ｔ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｕｓｅ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｓｔａｎｄ—ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｙ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ａｎａｌｙｚｅｓ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｏｃｃｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｄｅｖｉｃｅ． Ｋｅｙ、＿ ８：ｓｔａｎｄ—ｂｙ ｐｏｗｅｒ；ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 用。一旦ＢＺＴ装置不能正确动作，将会威胁生产装 置安全运行。工厂中几乎每年都会发生数起ＢＺＴ装 置故障而影响生产的事故，因此．除按以上技术要 求，在设计上合理配置外，解决ＢＺＴ装置实际应用 中的问题也有重要意义。 １引言 备用电源自动投入装置（以下简称ＢＺＴ装置）… 是电力系统中非常重要的电气自动装置．也是工厂 可靠供电的有效技术措施。在工厂较低电压等级的 用户供电系统中，特别是６～３５ ｋＶ系统，常采用ＢＺＴ 装置，运行中，当工作电源因某种故障而被迫断开 ２与自动重合闸装置的配合 ＢＺＴ装置是在工作电源分闸后，可通过投入备 用电源——明备用或暗备用电源．保证对生产装置 的连续供电。自动重合闸装置（简称ＺＣＨ装置）…与 ＢＺＴ装置一样，也是电力系统保证可靠供电的重要 自动装置，两者常被称作为电力网络自动化的必要 条件。在工厂单侧电源线路中，通常，在线路电源侧 设置ＺＣＨ装置，ＺＣＨ装置是根据输电线路故障大多 数为瞬时性故障而设置，根据分析统计，架空线路的 瞬时性故障次数，约占总故障次数的７０％。一旦线路 因瞬时故障被保护断开后，由ＺＣＨ装置可再进行１次 重合闸，往往就能够恢复原工作电源向负荷供电。 因此，ＢＺＴ装置是在工作电源永久性故障分闸 后，ＢＺＴ装置能自动迅速地将备用电源投入．保证自 动化生产供电不中断和不致使生产装置因失电而引 起停车的严重后果。 根据ＧＢ５００６２—１９９２（（电力装置的继电保护和自 动装置设计规范》，ＧＢ１４２８５—１９９３（继电保护和安全 自动装置技术规程》和ＤＬｒＩ？５２６—１９９３（静态备用电源 自动投入装置技术条件》，ＢＺＴ装置应满足以下技术 要求［ １：①不论因何种原因工作母线的电压消失时． （或瞬时性故障分闸无重合）后投入另一路备用电 源；ＺＣＨ装置是在线路瞬时性故障分闸后．再次投 入工作电源 自动投入装置均应动作；②备用电源有电压和工作 电源断开后才投入备用回路；③备用电源自动投入 装置只允许动作１次；④当自动投入装置动作时，如 某厂３５ ｋＶ总降变电所，设计为工厂平稳负荷 常用的内桥接线，如图１。为提高供电可靠性，３５ ｋＶ 系统装有双向ＢＺＴ装置，两段母线互为备用。但厂 收稿日期：２００２—０３—２８： 修回日期：２００２—０５—２１ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年１０月 高压总降变电所白１９９８年投运以来，运行方式一直被安 排为３５ ｋＶ两线两变运行（桥联断路器３００热 备用），ＢＺＴ装置退出。线路对侧变电所自动重合闸 投入。从而只考虑线路故障时开关重合，未能发挥 ３５ ｋＶ系统ＢＺＴ装置在系统永久性故障时自动切换 的作用 １ ３４８３ ３４９３ ３０１７ ３０２７ ３４８ ３４９————————— 一 Ｉ’３００ ３００３‘１１ 一 ：一 一一…一 。： 一 ：３０１５’３０１３ ｌ＿３０２３ ３瑟一 计量 １Ｂ ２Ｂ：ｃ计量 Ｉ ６叭６ｏ０ ６ Ⅱ 图１ 总降变电．所一次系统图 前１年某日，总降变电所３５ ｋＶ进线架空线路 ＡＢ相落上邻塔避雷线，造成３５ ｋｖ ２ 进线永久性短 路接地，线路对侧变电所出线开关分闸，重合失败。 厂总降变电所３５ ｋｖⅡ段失电（总降变电所２ 进线 ３４９开关未分），由于３５ ｋＶ ＢＺＴ装置的退出，桥联 断路器３００不能自投。且６ ｋＶ ＢＺＴ装置拒动，母联 断路器６００也不能自投。造成了全厂３５ｋＶ和６ｋＶ单 侧失电。两套重要生产装置停车。 可见，在此情况下．如用３５ ｋＶ系统ＢＺＴ装置 与线路对侧变电所ＺＣＨ装置配合使用（即实现３５ ｋＶ 和６ ｋＶ两级备用电源自投）。投用３５ ｋＶ ＢＺＴ装置， 情况可能就不一样。考虑到ＺＣＨ装置在线路瞬时性 故障分闸后的有效重合作用，为不致使ＢＺＴ装置提 前动作而增加开关动作次数，和减少运行人员为恢 复正常运行方式的倒闸操作。ＢＺＴ装置延时整定应 大于对侧重合闸周期时间。原则上可为 ： ｔＢｚｒ＝ｔｚｃＨ＋￡ｈ＋￡ｄ ＋￡ｆ＋Ａｔ 其中：ｔＺＣＨ为对侧重合闸时间； ，ｔ 为对侧开关分、合 闸时间；ｔ为保护动作时间；Ａｔ投入，ｔｚ 为时间差。 ＢＺＴ 装置以便在线路（即工作电源）永久 性故障分闸后，即使线路对侧变电所ＺＣＨ装置重合 无效，利用ＢＺＴ装置分断３４９开关，合上３００开关． 转入一线带两变运行，仍可维持生产装置连续运行。 ３ ＢＺＴ装置之间的配合 上例中，厂总降变电所３５ ｋＶ ＢＺＴ装置退出时． 电器 第３８卷第５期 ・４７・ 为禁止运行值班人员擅自投用，将装置投运压板加 装铅封（此为不当措施）。前不久，铅封金属线误将 ３５ ｋＶ进线开关３４９分闸回路与正电源短接，导致 ３４９开关误分，造成厂总降３５ ｋＶⅡ段失电。由图１ 中可以看出，在厂总降３５ ｋｖ系统中，由于ＢＺＴ装置 ＰＴ安装于３５ ｋＶ进线处，只能反映３５ ｋＶ进线电 压，即使３５ ｋＶ ＢＺＴ装置投用，也只能在当线路停电 时ＢＺＴ装置才能进行切换，对于进线保护及二次回 路误动造成进线开关分闸等，引起的３５ ｋＶ母线失 压仍不能白投。也就是说，该总降变电所最终是利用 ６ ｋＶ ＢＺＴ装置以实现对因３５ ｋｖ线路故障分闸、变 压器故障分闸、母线故障分闸、保护及二次回路误动 分闸等造成总降６ ｋＶ母线失压时的备用电源白投。 ＢＺＴ装置技术要求中强调：工作回路的电压，不 论因何种原因消失时，自动投入装置均可延时动作。 工作回路电压消失，通常是因为线路故障分闸、变压 器故障分闸、母线故障分闸、保护及二次回路误动分 闸等，因此，以工作母线电压消失作为ＢＺＴ装置实 际使用中的启动条件，即可综合实现在各种故障分 闸后备用电源白投。工作母线电压的消失由ＰＴ二次 电压反映，而母线ＰＴ安装位置如何，会影响到ＢＺＴ 装置启动条件范围。按以上ＢＺＴ装置技术要求，为 使ＰＴ二次电压反映各种故障，ＰＴ应直接安装在需 进行备用电源自投的母线处。 另外，尽管ＢＺＴ装置本身具有原理简单、动作 可靠的特点。动作成功率很高。但在实际运行中，由 于种种原因。尤其是电磁型常规ＢＺＴ装置，并不能 排除拒动。由于工厂生产装置具有安全可靠、连续稳 定供电的要求．ＢＺＴ装置的可靠切换就显得尤为重 要。有些工厂要求ＢＺＴ装置切换时间尽可能短，以 致只将ＢＺＴ装置在各车间变电所投用，一旦切换失 败，就导致生产装置停电。实际上，对于工厂供电系 统，只要经过计算，多级ＢＺＴ装置切换时间如能满 足生产装置工艺要求，最好可将各电压等级母线 ＢＺＴ装置配合使用。即使上一级ＢＺＴ装置切换不成 功，下级ＢＺＴ装置经延时后继续进行切换，将会大 大提高备用电源切换成功率和减少运行恢复操作。 即ｔ￣，ｒ２＝ｔ￣ｍｌ＋Ａｔ。其中：￡Ｂｚｎ为上一级ＢＺＴ装置延时 时间；ｔＢｚ－ｒ２为下一级ＢＺＴ装置延时时间；Ａｔ为时间差。 随着厂用电快速切换装置的成熟。使ＢＺＴ装置 的使用和配合使用问题的解决变得简单，特别是微 机厂用电快速切换装置具有多种切换方式，如：快速 切换、同期捕捉切换、残压切换及长延时切换等，已 能满足目前对厂用电切换的各种要求。尤其是使用 维普资讯 http://www.cqvip.com ．４８． Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００２ Ｖ０１．３８ Ｎｏ．５ 了ＳＦ＾开关的总降变电所３５ ｋＶ系统，其分合闸时 间６０ｍｓ已能满足快速切换装置的要求（＜１００ｍｓ）［２１， 具备３５ ｋＶ ＢＺＴ装置使用快速切换装置的有利条 件，可在改造设计上与６ ｋＶ ＢＺＴ装置配合，利用快 切将会进一步完善备用电源自动投入系统，并减少 电源已投入；再退出工作段低电压保护，防止运行设 备低电压分闸，退出工作段 二次电压，工作电源 进线开关随之分闸。试验后，按相反顺序恢复正常运 行方式并检查。 ６ ｋＶ系统（包括车间变电所）开关的恢复操作。当 然，由于微机快速切换装置动作速度很快（＜０．２ Ｓ）， 为充分利用这一特点，必要时，进线ＢＺＴ装置可不 ＢＺＴ装置的定期检修校验工作，除按定值单要 求的电压和时间定值对ＢＺＴ装置进行整定复核外， 还要仔细做好以下有关检查工作【 １：①对ＢＺＴ装置全 部相关设备、元件和回路的检查校验。应重视对每个 与线路对侧变电所ＺＣＨ装置配合使用。 继电器按《保护继电器检验规程》进行检验，尤其是 应重视对每个继电器接点和开关辅助接点，及每个 二次端子的检查处理，稍有疏忽，往往造成隐患。工 厂应根据设备的情况编写制定ＢＺＴ装置检修规程， ４ ＢＺＴ装置的运行与维护 正是由于ＢＺＴ装置具有与保护装置同等重要 的作用，其正确动作与否直接影响到安全生产，因 此，有必要加强对ＢＺＴ装置日常运行的维护。 ＢＺＴ装置在投入运行后．电气运行人员必须按 ＢＺＴ装置运行规程，坚持对ＢＺＴ装置及二次回路进 行定期巡回、定期切换试验工作，确保需要时能自 规定检修时间、项目和质量要求，并监督执行。②对 ＢＺＴ装置定值本身，以及对备自投断路器继电保护 定值进行检查。 在系统负荷有较大变化或调整后．如母线起动 容量增大，应进行自起动电压和有关保护定值的验 算，对ＢＺＴ装置的配合进行合理调整，避免因工作 母线负荷自起动引起的电压降低，而导致ＢＺＴ装置 误动，要求ＢＺＴ装置动作后，备用电源开关必须与 工作电源开关一样具有保护选择性，能与上下级保 动投入。运行工作主要包括：＠ＢＺＴ装置的投用应与 一次运行方式相一致，每班检查系统各工作与备用 电源运行方式．各ＢＺＴ装置切换开关对应投用位 置，并检查备用电源的备用容量。②监视交流电压回 路，使装置在任何时候不失去电压，发现装置及二次 回路存在缺陷及不正确情况，做出记录，及时消除处 理。紧急情况可先行将装置退出，防止误动，并制定 相应事故防范措施。③在ＢＺＴ装置动作后．运行人 员必须检查ＢＺＴ装置动作是否正确，系统运行情况 和备用电源所带负荷是否在容量允许范围内，并进 护配合切除故障。对ＢＺＴ装置防止投入故障母线设 置的后加速保护，必须具有足够的灵敏度，以便在相 邻断路器故障拒动时，备用电源投入，应使其保护加 速动作，及时切除保护范围末端故障。 对设置工作电源断路器过流保护动作闭锁ＢＺＴ 装置出口的保护定值，必须按负荷变化重新计算，保 证ＢＺＴ装置能正确启动。 行相应的复归操作。④按所制定的ＢＺＴ装置运行规 程，定期进行备用电源自投试验．检查ＢＺＴ装置动 作是否可靠。 ＢＺＴ装置定期自投试验周期通常可为每季度１ 参考文献： ［１】西北电力设计院．电力工程电气设计手册［Ｍ１．北京：水 利电力出版社．１９８９． 次。如有可能，最好安排在工作母线设备定期检修时 配合进行。如在正常运行中进行自投试验．为不影响 生产装置的正常运行，可按先合后分原则分两步进 行，保持工作母线不失电。即：ＢＺＴ装置投入，先合上 工作电源、备用电源上级母联开关，使工作电源进线 与备用电源进线并联运行（如图１中６ ｋｖ段切换， 先合上级３００开关），短接工作电源进线开关的常闭 ［２】梁世康，许光一．厂用电系统保护［Ｍ】．北京：水利电力 出版社．１９８９． ［３】崔家佩，孟庆炎，陈永芳，等．电力系统继电保护与安全 自动装置整定计算［Ｍ１．北京：水利电力出版社，１９９３． ［４】 水利电力部．继电保护及电网安全自动装置检验条例 ［Ｓ１．北京：水利电力出版社，１９８７． 辅助接点，启动ＢＺＴ装置，使暗备用母联开关（或明 备用电源开关）合闸。此时，应注意检查工作电源与 母联（或备用电源）电流表均有电流指示，以示备用 作者简介：胡晓呜（１９５７一），男，江苏南京人，电气专职工 程师，从事发配电设备管理。
