备用电源自投(BZT)装置是当工作电源因故障或其他原因断开后,能迅速自动地启动备用电源或其他正常工作电源,使工作电源被断开的用户不至于停电的一种自动装置。备用电源正常且不工作者为明备用。在南海电力局所属的110 kV变电站中,多数为双电源供电的终端型变电站,符合明备用的使用条件,为保证供电的可靠性和连续性,宜安装备用电源自投装置。我局使用美国Schweitzer工程实验有限公司生产的SEL—351型继电器实现110 kV线路的备自投功能。该备用电源自投方案简化了现场二次电缆接线,减少了传统备自投方式下繁琐的分立元件(继电器)。本文将介绍里水变电站使用SEL—351继电器实现备用电源自投的方案。
1 备用电源自投装置的工作原理分析
里水变电站的110 kV主接线如图1所示,里发线备自投逻辑框图如图2所示。

图1 里水变电站110 kV系统主接线图
Fig.1 The main connection diagram
of 110 kV system of Lishui Substation

图2 里发线备自投逻辑图
Fig.2 Logic diagram of spare power
source automatic switch in Lifa line
里水变电站的110 kV里发线为工作电源,大里线为备用电源。方案中,SEL—351继电器需引入3路电压模拟量、4路电流模拟量以及12路开关量。电压模拟量为11 TV的二次电压,用于判断母线无压;电流模拟量为里发线三相电流及大里线B相电流,用于判断进线无流。12路开关量为:1G,2G,3G,4G,5G及1DL,2DL的辅助常开接点,用来判断刀闸及断路器的位置;1DL,2DL的合后位置,用于判断开关是人为跳闸还是因故跳闸,这里引入了外部加装的双位置继电器的常开接点;1QK位置(1QK为备自投装置 投用/停用 切换开关);监视110 kV线路TV(1YDR,2YDR)二次电压的外部电压继电器的常开接点,用于判断进线有压。
1.1 正常运行
里发线及大里线作为电源均有压,1DL合上,2DL分开。里发线作为工作电源,大里线为备用电源。如图2,与门AND1的逻辑输入量中,除了逻辑变量SV1T为0外,其余均为1。
1.2 备自投动作
参照图2,当里发线失电后,110 kV母线失压,里发线无流。逻辑变量SV1置1,经定时器延时T1后SV1T=1,从而使与门AND1的输出SV3置1。SV3触发定时器经T3(15周期)后,SV3T=1,同时装置向里发线开关发跳闸命令。当里发线跳闸命令已发出且装置判断里发线开关已跳闸以及刀闸闭锁条件不成立的前提下,逻辑变量SV5置1。经延时T2后,SV5T=1,装置向大里线开关2DL发出合闸命令,使备用电源投入。
1.3 保证BZT装置自投一次的逻辑
如图2,当里发线失电或1DL因故分开后,装置向大里线开关发出合闸命令的同时,也通过SV5T让或门OR1置1,由于或门OR1与1QK的接点组成闭环回路,使或门OR1输出保持为1,从而闭锁大里线备自投,另外里发线失压也闭锁大里线备自投,从而保证了BZT装置只自投一次。
1.4 备自投闭锁条件
①备自投动作一次后;②刀闸闭锁条件(1G~5G中的任一个刀闸在断开位置);③备用线在合闸位置;④备用线在合后位置;⑤运行线路未在合后位置;⑥1QK未在投用位置;⑦110 kV母线TV二次电压断线。上述闭锁条件中任一项成立,装置自动闭锁,保证动作的选择性。2 参数整定
设定母线无压为相间电压低于25 V,线路有压为线路TV二次电压大于25 V。同时当进线电流小于最小负荷值时,判断进线无流,里发线整定值为0.25 A。逻辑定时器T1为100周期是要求备自投动作必须躲过里发线重合闸时限。
2 结语
本文介绍了110 kV母线为单母分段形式的变电站实现110 kV线路BZT的方案。该方案以SEL—351继电器为核心,利用其强大的逻辑功能实现备自投,从而提高供电系统的可靠性。