微机备自投装置的基本原理及应用

微机线路备自投保护装置使系统自动装置与继电保护装置相结合，是一种对用户提供不间断供电的经济而又有效的技术措施，它在现代供电系统中得到了广泛的应用。在此只对微机线路备自投保护装置在电力系统中两种备自投方式和基本原理进行探讨。

微机线路备自投保护装置（以下简称备自投）核心部分采用高性能单片机，包括CPU模块、继电器模块、交流电源模块、人机对话模块等构成，具有抗干扰性强、稳定可靠、使用方便等优点。其液晶数显屏和备自投面板上所带的按键使得操作简单方便，也可通过RS485通讯接口实现远程控制。装置采用交流不间断采样方式采集到信号后实时进行傅立叶法计算，能精确判断电源状态，并实施延时切换电源。备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，其有可靠的软硬件看门狗功能和事件记录功能。

产品在不同的电压等级如110kV、10kV、0.4kV系统的供配电回路中使用时需要设定不同的电气参数，在选择备自投功能时则一定不可以投入低电压保护，以免冲突引起拒动或误动。

如图1所示母联分段供电方式，母联开关断开，两个工作电源分别供电，两个电源互为备用，此方式称为母联备自投方式。

下面说明母联备自投工作原理：

母线备自投：两条线路分别连接在断开的母联开关相连的两条母线上。

（1）正常运行：两段母线电压正常，两线路相连开关闭合，母联开关断开。

（2）备自投正向动作条件：装置正向运行，一段母线失压，另外一段母线电压正常；无外部闭锁开关量输入。当满足条件后，先跳开失压线路开关，经延时后合上分段开关。

（3）如果PT装在线路侧而非母线侧，可以逆向动作，恢复到原有运行方式。逆向动作需要满足的准备条件：一段进线电压正常，分段开关合闸，一条线路开关断开，另一条闭合。满足准备条件后若干秒装置切换到逆向运行方式。逆向动作条件：装置逆向运行，失电进线电压回复正常，无外部闭锁开关量输入。满足逆向条件后，经延时跳开分段开关，确认后合上原失电开关。这种方式对无人值守变电站有意义。

备自投保护的调试方法一般为：

（1）母联自投保护

查看母联自投保护的逻辑图，核对母联自投保护所需满足条件、闭锁条件及其逻辑关系，根据图纸，将继电保护测试仪引出三相交流电压至备自投保护屏的高压侧二次电压回路，合入I段进线、II段进线，将母联开关置于断开位置，检查母联自投保护装置是否正常，母联自投功能投退压板是否投入，检查其闭锁条件是否退出，当检查全部条件满足时，利用继电保护测试仪同时输入三相交流电压至两段PT电压二次回路，备自投装置将进行充电，充电完成后停下其中1路电压，此时应实现备自投装置经延时（5-9s）后，失电侧进线跳开，再经延时（0.5s）后合入母联开关，母联自投动作完成。 若需考虑电流条件，应在备自投保护屏二次电流回路加入三相电流，以满足其动作条件。

母联自投充电条件一般为：

    ① 母联自投压板投入；② 母联闭锁信号断开；

③ 1#进线有压；④ 2#进线有压；

⑤ 1#进线开关合位；⑥ 2#进线开关合位；

⑦ 母联开关分位。

母联自投保护动作所需判别条件：

    ① 1#进线无压；② 1#进线无流；③ 2#进线有压

④ 母联自投充电完成

母联自投保护动作闭锁所需条件：

① 复合电压（低电压和负序电压）过流保护动作闭锁

② 过负荷保护动作闭锁

③ PT断线闭锁

④ 手动及遥控分闸闭锁

⑤ 延时时间内来电闭锁

其逻辑关系一般为：

（2）线路互投保护  

查看线路互投保护的逻辑图，核对线路互投保护所需满足条件、闭锁条件及其逻辑关系，根据图纸，将继电保护测试仪引出三相交流电压至备自投保护屏的高压侧二次电压回路，合入I（或II）段进线、母联开关，将II（或I）段进线开关置于断开位置，检查备自投保护装置是否正常，进线互投保护功能投退压板是否投入，检查其闭锁条件是否退出，当检查全部条件满足时，利用继电保护测试仪同时输入三相交流电压至两段PT电压二次回路，备自投装置将进行充电，充电完成后停下其中1路电压，此时应实现备自投装置经延时（5-9s）后，失电侧进线跳开，再经延时（0.5s）后合入带电侧进线，线路互投动作完成。若需考虑电流条件，应在备自投保护屏二次电流回路加入三相电流，以满足其动作条件。

线路互投保护充电所需判别条件：

    ① 备自投压板投入；

② 备自投闭锁信号断开；

③ 1#进线有压；

④ 2#进线有压；

⑤ 1#进线开关合位；

⑥ 2#进线开关分位；

⑦ 母联开关合位。

线路互投保护动作所需判别条件：

    ① 1#进线无压；

② 1#进线无流；

③ 2#进线有压；

④ 备自投充电完成。

线路互投保护动作闭锁所需条件：

① 复合电压（低电压和负序电压）过流保护动作闭锁；

② 过负荷保护动作闭锁；

③ PT断线闭锁；

④ 手动及遥控分闸闭锁；

⑤ 延时时间内1#进线来电闭锁。

其逻辑关系一般为：

上述调试方法、逻辑关系及闭锁条件为基本情况，具体调试方法及条件应根据变电站具体情况进行调试，充电和闭锁条件有所不同，其他方法大致相同，应核对备自投原理图后再行确定。