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【摘要】本文针对电厂工作电源以及所用的变备用的电源自投保护运行问题进行分析，总结相关的常规备用电源自动投入保护存在的问题，进行相关的PT保险的断线闭锁保护以及联动回路中的元件配合等相关问题进行研究，最后提出微机备自投装置改造需要注意的问题。
【关键词】电厂；备自投保护；联动保护；存在问题；装置改造
1、引言
备用电源自动投入保护装置，可以简称为BZT，也就是备自投保护，利用上述装置可以在故障发生在母线工作电源断开时，把备用电源能够可靠地、快速地投入到母线上，从而使得母线上的重要设备的供电连续性得以保证，所以，这种备自投保护装置是电厂中重要的自动装置[1，2]。其中，PLC集成型、电磁继电器型和微机智能性等等则是根据元件所分的备自投保护类型，从启动方式来看，一般分为工作母线失电启动方式和工作电源开关跳闸方式。
2、备自投保护现状分析
2.1应用情况
主要在厂用变压器和工作电源上使用电厂备自投保护，主要分析明备用和暗备用两种方式。在明备用中，分为一个备用段母线加上备用几个工作母线的情况；在暗备用中，则分为两端工作母线进行分列的运行，其中每个电源各自带着一段母线，这两段母线互为暗备用。
2.2被自投保护运行中电切换存在问题
停电时间在工作母线失去电压到投入使用备用电源之间，这是不可避免的。对于电动机自启动来说，越短的停电时间越好，但是电动机残压可能在过短的停电时间内而变得过高，这样，在BZT装置进行相关工作时，过大的冲击力矩和冲击电流则会有可能产生，致使损坏电动机。
低电压（残压）方式起动为大多数的电厂中的BZT保护的动作，因此，BZT保护切换时间的主要依据则为低电压的相关动作时间。在考虑现场低电压时间的整定过程中，应该考虑到高压电动机内部故障的切除时间，，其中，t1一般为0.5～1秒，其为本段内的高压电动机内部故障保护动作的时间，一般为0.5秒，其为阶梯配合的时间差。这样，BZT的动作时间较长，一般为1.5～2秒。
另外，切换的时间配合问题同样在低压厂用变母线和高压工作电源的BZT保护上下级之间。从原则上来看，上级电源的BZT保护动作时间上通过增加一个级差，一般来说延长0.5秒左右，就构成了下级电源的BZT保护动作时间。因为，下级电源的联动，只有在上级电源失电联动成功以后才有意义，这样可以使得BZT不必要的动作有所避免。
2.3BZT二次回路存在问题分析
第一，不可靠的电压继电器。在真正降低工作母线电压的情况下，备自投保护拒动则是由于电压继电器接点不闭合的原因，这样，保护装置的可靠性就大大下降。有的电厂通过采用静态电压继电器来解决上述问题，但是依然存在两个问题，一是接点状态是否正确无法在正常运行或出现问题中进行判断，可靠性依然不高；二是静态继电器对于辅助电源的可靠性的要求更加的高。
第二，BSJ继电器延时不稳定执行。保证只允许BZT保护发合闸指令一次则是通过BZT装置中的BSJ继电器来完成，BSJ延时返回是在工作电源跳闸以后，对于延时的整定来说，应该保证大于备用开关的合闸时间。对于这种的中间继电器来说，磁铁间隙和短路环则是确定了调整时间，延时时间在长期运行过程中会发现，呈现出不太稳定的状态，就容易造成自投失败。
第三，不可靠的开关状态接触器转化。开关状态监视接触器往往都是厂用变低压开关跳闸启动备自投方式，开关的常开机械辅助接触点用来控制接触器线圈，还能实现随开关分合转换。但是，BZT的误动或者拒动则是直流保险熔断、接触器的相应触点接触不良、监视接触器线圈短路等等问题造成。所以，要想控制启动BTZ更加可靠，应该采用开关机械辅助触点。
3、备自保护解决方案思考
3.1危机备自投保护应用探讨
目前，在电力系统中已经广泛应用微机保护技术，微机型也在备自投保护中采用，相关的BSJ时限不准、电压继电器抖动等问题可以通过微机保护装置一并解决。但是，在实际的应用过程中，应该主要完成PT断线不误动以及备用电源自投只工作一次等问题。分析传统的接线问题，可以知道，保证BZT动作只进行一次的要求则是通过BSJ延时返回时间或者是通过采用断路器辅助接触点完成。为了在微机型备用电源自投中满足这个要求，“充放电”的概念被提出，使用类似线路重合闸的充电问题来进行说明如下。
（1）充电条件：（a）备用电源有电压，工作电源三相有电压；（b）在合位的是1ZKK开关，而在分位的则是2ZKK开关；（c）在投入位置自投允许输入量，无闭锁分段开关量输入。
在以上条件满足的情况下，在定值中充电延时以后，完成BTZ的充电。
（2）放电条件：（a）工作和备用母线PT投入辅助接点变位或者1ZKK，2ZKK开关进行了变位；（b）存在输入外部闭锁信号；（c）工作、备用母线都没有电压；（d） 备自投投入量退出。
在满足以上任一条件下，充电完成以后就进行BZT放电完成。
（3）动作过程：（a）1ZKK开关跳开且没有电流时，2ZKK、2DL开关合闸，联动保护动作；（b）工作母线失压，联动保护动作，这时应该跳1ZKK开关，并合2ZKK、2DL开关。
3.2微机备自投保护防PT断线误动措施分析与思考
备自投保护误动问题是由PT三相二次保险全熔断所造成的，为了避免这种问题，可以把工作电流闭锁回路加装到变BZT保护中，这样就能使得BZT失压保护误动能有效消除。具体内容分析如下：
对于工作变1ZKK低压开关电流互感器来说，工作电源正常运行的判断依据则为抽取单相二次电流中引入的BZT装置，其分析的工作原理为：
（1）对于厂用变I1存在电流的情况下，降低PT三相电压数值，工作变压器运行正常，因为低压负荷电流是存在的，这样可以使得母线PT保险熔断能够正确判定，保护不动作而仅仅发出信号。
其中的母线PT保险断线的判断依据为：（a）负序电压大于8V；（b）正序电压≤30V时，I1的电流要≥0.06A。在满足上述的任何一个条件时，延时10秒报告母线存在“PT断线”的信号，并且在断线消失以后的延时2.5秒进行返回。
（2）对于厂用变I1并不存在电流的情况下，降低PT三相电压数值，在备自投保护装置的“电源电压检查”控制中进行投入，同时，在备用变压器电源有电时，应该对于工作变压器失电问题进行判定，启动相应的备自投保护，经整定延时T1，启动保护出口。
母线失压判定的依据：正序电压≤25V时，I1的电流要≤0.06A。
通过实施上述的方法，能够有效杜绝PT断线而造成的保护误动的问题。
4、结语
经过一年多的运行状态观察，这种微机备自投装置应用的可靠性非常高，具有诸多优点，能够在电厂的备自投保护装置中应用，能够为发电机组的安全运行提供更好的技术保障。
参考文献
[1]赵家庆，霍雪松，钱科军等.基于功率负荷自适应的备自投实现方法[J].江苏电机工程，2013，32（3）.
[2]杨振东. 关于天津港港区变配电站高压备自投保护逻辑和调试方法的探讨[J].中国科技纵横，2010，（20）.
【关键词】电厂；备自投保护；联动保护；存在问题；装置改造
1、引言
备用电源自动投入保护装置，可以简称为BZT，也就是备自投保护，利用上述装置可以在故障发生在母线工作电源断开时，把备用电源能够可靠地、快速地投入到母线上，从而使得母线上的重要设备的供电连续性得以保证，所以，这种备自投保护装置是电厂中重要的自动装置[1，2]。其中，PLC集成型、电磁继电器型和微机智能性等等则是根据元件所分的备自投保护类型，从启动方式来看，一般分为工作母线失电启动方式和工作电源开关跳闸方式。
2、备自投保护现状分析
2.1应用情况
主要在厂用变压器和工作电源上使用电厂备自投保护，主要分析明备用和暗备用两种方式。在明备用中，分为一个备用段母线加上备用几个工作母线的情况；在暗备用中，则分为两端工作母线进行分列的运行，其中每个电源各自带着一段母线，这两段母线互为暗备用。
2.2被自投保护运行中电切换存在问题
停电时间在工作母线失去电压到投入使用备用电源之间，这是不可避免的。对于电动机自启动来说，越短的停电时间越好，但是电动机残压可能在过短的停电时间内而变得过高，这样，在BZT装置进行相关工作时，过大的冲击力矩和冲击电流则会有可能产生，致使损坏电动机。
低电压（残压）方式起动为大多数的电厂中的BZT保护的动作，因此，BZT保护切换时间的主要依据则为低电压的相关动作时间。在考虑现场低电压时间的整定过程中，应该考虑到高压电动机内部故障的切除时间，，其中，t1一般为0.5～1秒，其为本段内的高压电动机内部故障保护动作的时间，一般为0.5秒，其为阶梯配合的时间差。这样，BZT的动作时间较长，一般为1.5～2秒。
另外，切换的时间配合问题同样在低压厂用变母线和高压工作电源的BZT保护上下级之间。从原则上来看，上级电源的BZT保护动作时间上通过增加一个级差，一般来说延长0.5秒左右，就构成了下级电源的BZT保护动作时间。因为，下级电源的联动，只有在上级电源失电联动成功以后才有意义，这样可以使得BZT不必要的动作有所避免。
2.3BZT二次回路存在问题分析
第一，不可靠的电压继电器。在真正降低工作母线电压的情况下，备自投保护拒动则是由于电压继电器接点不闭合的原因，这样，保护装置的可靠性就大大下降。有的电厂通过采用静态电压继电器来解决上述问题，但是依然存在两个问题，一是接点状态是否正确无法在正常运行或出现问题中进行判断，可靠性依然不高；二是静态继电器对于辅助电源的可靠性的要求更加的高。
第二，BSJ继电器延时不稳定执行。保证只允许BZT保护发合闸指令一次则是通过BZT装置中的BSJ继电器来完成，BSJ延时返回是在工作电源跳闸以后，对于延时的整定来说，应该保证大于备用开关的合闸时间。对于这种的中间继电器来说，磁铁间隙和短路环则是确定了调整时间，延时时间在长期运行过程中会发现，呈现出不太稳定的状态，就容易造成自投失败。
第三，不可靠的开关状态接触器转化。开关状态监视接触器往往都是厂用变低压开关跳闸启动备自投方式，开关的常开机械辅助接触点用来控制接触器线圈，还能实现随开关分合转换。但是，BZT的误动或者拒动则是直流保险熔断、接触器的相应触点接触不良、监视接触器线圈短路等等问题造成。所以，要想控制启动BTZ更加可靠，应该采用开关机械辅助触点。
3、备自保护解决方案思考
3.1危机备自投保护应用探讨
目前，在电力系统中已经广泛应用微机保护技术，微机型也在备自投保护中采用，相关的BSJ时限不准、电压继电器抖动等问题可以通过微机保护装置一并解决。但是，在实际的应用过程中，应该主要完成PT断线不误动以及备用电源自投只工作一次等问题。分析传统的接线问题，可以知道，保证BZT动作只进行一次的要求则是通过BSJ延时返回时间或者是通过采用断路器辅助接触点完成。为了在微机型备用电源自投中满足这个要求，“充放电”的概念被提出，使用类似线路重合闸的充电问题来进行说明如下。
（1）充电条件：（a）备用电源有电压，工作电源三相有电压；（b）在合位的是1ZKK开关，而在分位的则是2ZKK开关；（c）在投入位置自投允许输入量，无闭锁分段开关量输入。
在以上条件满足的情况下，在定值中充电延时以后，完成BTZ的充电。
（2）放电条件：（a）工作和备用母线PT投入辅助接点变位或者1ZKK，2ZKK开关进行了变位；（b）存在输入外部闭锁信号；（c）工作、备用母线都没有电压；（d） 备自投投入量退出。
在满足以上任一条件下，充电完成以后就进行BZT放电完成。
（3）动作过程：（a）1ZKK开关跳开且没有电流时，2ZKK、2DL开关合闸，联动保护动作；（b）工作母线失压，联动保护动作，这时应该跳1ZKK开关，并合2ZKK、2DL开关。
3.2微机备自投保护防PT断线误动措施分析与思考
备自投保护误动问题是由PT三相二次保险全熔断所造成的，为了避免这种问题，可以把工作电流闭锁回路加装到变BZT保护中，这样就能使得BZT失压保护误动能有效消除。具体内容分析如下：
对于工作变1ZKK低压开关电流互感器来说，工作电源正常运行的判断依据则为抽取单相二次电流中引入的BZT装置，其分析的工作原理为：
（1）对于厂用变I1存在电流的情况下，降低PT三相电压数值，工作变压器运行正常，因为低压负荷电流是存在的，这样可以使得母线PT保险熔断能够正确判定，保护不动作而仅仅发出信号。
其中的母线PT保险断线的判断依据为：（a）负序电压大于8V；（b）正序电压≤30V时，I1的电流要≥0.06A。在满足上述的任何一个条件时，延时10秒报告母线存在“PT断线”的信号，并且在断线消失以后的延时2.5秒进行返回。
（2）对于厂用变I1并不存在电流的情况下，降低PT三相电压数值，在备自投保护装置的“电源电压检查”控制中进行投入，同时，在备用变压器电源有电时，应该对于工作变压器失电问题进行判定，启动相应的备自投保护，经整定延时T1，启动保护出口。
母线失压判定的依据：正序电压≤25V时，I1的电流要≤0.06A。
通过实施上述的方法，能够有效杜绝PT断线而造成的保护误动的问题。
4、结语
经过一年多的运行状态观察，这种微机备自投装置应用的可靠性非常高，具有诸多优点，能够在电厂的备自投保护装置中应用，能够为发电机组的安全运行提供更好的技术保障。
参考文献
[1]赵家庆，霍雪松，钱科军等.基于功率负荷自适应的备自投实现方法[J].江苏电机工程，2013，32（3）.
[2]杨振东. 关于天津港港区变配电站高压备自投保护逻辑和调试方法的探讨[J].中国科技纵横，2010，（20）.