一种备用电源自投装置系统及其自投方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力设施领域，尤其涉及一种备用电源自投装置系统及其自投方法。
【背景技术】
[0002] 传统的备用电源自投装置应用于110kV单母线分段接线形式变电所时，当母线 发生永久性故障，由于110kV母线一般不配置专用母线保护，主变差动保护范围也不包括 110kV母线，母线故障将由供电线路电源侧继电保护动作切除，母线失压后备用电源自投装 置动作，备用电源线路合于故障，继电保护动作切除故障，将造成变电所全所失电，如图5 所示：
[0003] (1)当运行方式为电源一UL1、电源二UL2分别对I母、II母供电，分段3DL开关 备用，备用电源自投装置为分段自投方式时：I母发生永久性故障，电源1侧11DL开关继电 保护动作，跳开11DL，重合不成再次跳开11DL;1母失压且1DL开关无流，满足备用电源自 投装置起动条件，备用电源自投装置动作，跳1DL，合3DL。此时电源2侧21DL开关继电保 护装置即感受到故障，动作后跳开21DL，该变电所全所失电。
[0004] (2)当运行方式为电源1、电源2分别对I母、II母供电，分段3DL开关备用，备用 电源自投装置为分段自投方式时母发生永久性故障，电源2侧21DL开关继电保护动 作，跳开21DL，重合不成再次跳开21DL;II母失压且2DL开关无流，满足备用电源自投装置 起动条件，备用电源自投装置动作，跳2DL，合3DL。此时电源1侧11DL开关继电保护装置 即感受到故障，动作后跳开11DL，该变电所全所失电。
[0005] (3)当运行方式为电源1对I母供电，并经3DL开关对II母供电，2DL开关热备用， 电源2对空线路充电，备用电源自投装置为进线N自投方式时：1母发生永久性故障，电源 1侧11DL开关继电保护动作，跳开11DL，重合不成再次跳开11DL;1母、II母均失压且1DL 开关无流，满足备用电源自投装置起动条件，备用电源自投装置动作，跳1DL，合2DL。此时 电源2侧21DL开关继电保护装置即感受到故障，动作后跳开21DL，该变电所全所失电。
[0006] (4)当运行方式为电源1对I母供电，并经3DL开关对II母供电，2DL开关热备 用，电源2对空线路充电，备用电源自投装置为进线N自投方式时：11母发生永久性故障， 由于110kV线路继电保护一般按终端馈供线路原则整定，即速动段保全线灵敏度，而分段 开关3DL-般配置充电保护，仅在开关由分位变为合位时自动短时开放（3DL开关配置的电 流保护，在小方式下须保证母线故障有足够灵敏度，定值上往往躲不过变压器励磁涌流，或 躲不过大方式下变压器低压侧故障，不宜长期投入），故障仍由电源侧11DL开关切除，I母、 II母均失压且1DL开关无流，满足备用电源自投装置起动条件，备用电源自投装置动作，跳 1DL，合2DL。此时电源2侧21DL开关继电保护装置即感受到故障，动作后跳开21DL，该变 电所全所失电。
[0007] (5)当运行方式为电源2对I母供电，并经3DL开关对I母供电，1DL开关热备用， 电源1对空线路充电，备用电源自投装置为进线M自投方式时，如以上【背景技术】中（3)、（4) 所述。
[0008] 根据以上分析，传统的备用电源自投装置应用于llOkV单母线分段接线变电所 时，存在110kV母线故障，母线失压后备用电源自投装置动作合于故障母线，导致全所失电 的问题。《10kV?110(66)kV线路保护及辅助装置标准化设计规范》（Q/GDW766- 2012)提 出"7. 2. 9备自投装置宜有电源自动投于故障母线或故障设备的保护措施。"对于传统变电 站，由于备用电源自投装置模拟量开入通道有限，1DL、2DL开关一般均只引入一相电流，作 有流闭锁判别用，不能判别母线故障，装置也不具备投于故障母线后采取保护措施的功能.
【发明内容】
[0009] 本发明针对以上问题，提供了一种安全性高，自动判别母线故障，并根据故障点位 置执行相应的动作策略，隔离故障、恢复供电的备用电源自投装置系统及其自投方法。
[0010] 本发明的技术方案是：包括进线M、进线N、母线、备用电源自投装置和分段合并单 元，所述进线M和进线N分别连接所述母线，所述母线连接所述分段合并单元；
[0011] 所述进线M包括电源线路一、线路压变一PT1、电流互感器一CT1、断路器一 1DL和 1号进线合并单元，所述电源线路一的一端接入所述线路压变一PT1、另一端接入所述电流 互感器一CT1，所述断路器一 1DL接入所述电流互感器一CT1，所述线路压变一PT1和电流 互感器一CT1分别接入所述1号进线合并单元；
[0012] 所述进线N包括电源线路二、线路压变二PT2、电流互感器二CT2、断路器二2DL和 2号进线合并单元，所述电源线路二的一端接入所述线路压变二PT2、另一端接入所述电流 互感器二CT2,所述断路器2DL接入所述电流互感器二CT2,所述线路压变二PT2和电流互 感器二CT2分别接入所述2号进线合并单元；
[0013] 所述母线包括母线I母、母线II母、母线压变一I母PT、断路器三3DL、母联流变 CT3、母线压变二II母PT和110KV电压合并单元，所述母线I母的一端连接所述断路器一 1DL、另一端连接所述断路器三3DL，所述母线II母的一端连接所述断路器二2DL、另一端连 接所述母联流变CT3,所述断路器三3DL与所述母联流变CT3相连，所述母线压变一I母PT、 母线压变二II母PT和母联流变CT3并入所述110KV电压合并单元；
[0014] 所述110KV电压合并单元分别连接所述1号进线合并单元和2号进线合并单元， 所述1号进线合并单元和2号进线合并单元均连接所述备用电源自投装置；
[0015] 所述分段合并单元连接采集板，所述采集板连接保护板和管理板。
[0016] -种备用电源自投装置系统的自投方法，
[0017] 1)、进线备自投LBZT1适用的运行方式为：进线M备用、进线N运行、分段开关运 行：
[0018] A、母线失压时，CT2无故障电流，故障点不在母线上：
[0019] Al)、I母、II母均无压、UL1有压且IL2无流，UL1为电源线路一的电压，IL2为断 路器二2DL的电流，延时跳2DL，装置同时发出"LBZT1跳2DL动作"信号；
[0020] A2)、确认2DL跳开后，收回2DL跳闸命令；若切其它设备定值投入，接着启动切 工作电源后切其它设备时限，延时到后，备自投发切其它设备命令，同时发出"LBZT1联切 I/II母设备动作"信号；然后检查联切的设备是否跳开，若在5s内，备自投判断出被联切 的设备跳开，即收回跳其它设备命令；再经延时发1DL合闸脉冲，并发出"LBZT1合1DL动 作"信号；
[0021] A3)、确认1DL合上后，装置发出"进线M明备用"信号；若是加速动作，则发"进线 M明备用加速"信号，LBZT1逻辑完成；
[0022] A4)、2DL跳闸、切其它设备、1DL合闸命令发生5s后断路器仍未动作，则终止LBZT1 逻辑，LBZT放电，装置发出"备自投失败"信号；
[0023] B、母线失压时，CT2有故障电流、且故障点在母线上，3DL跳闸后2DL又出现故障电 流，故障点在II母或2DL开关与流变之间：
[0024] LBZT1充电完成后：
[0025] B1)、I、II母无压、UL1有压且IL2有故障电流，无1号主变或2号主变保护动作 信号开入，则经延时3DL，装置同时发出"LBZT跳3DL"信号；
[0026] B2)、确认3DL跳开后，收回3DL跳闸命令；若切其它设备定值投入，接着启动切 工作电源后切其它设备时限，延时到后，备自投发切其它设备命令，同时发出"LBZT1联切 I/II母设备动作"信号；然后检查联切的设备是否跳开，若在5s内，备自投判断出被联切 的设备跳开，即收回跳其它设备命令；