试析6kv供电系统备自投运行方式优化.docx

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试析6kv供电系统备自投运行方式优化

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摘要：备自投作为电力系统的安全自动装置，当工作电源因故障或其它原因断开后，能迅速投入备用电源，从而实现不间断供电。电网波动或电源故障瞬时失电是影响供电质量的主要因素之一，会造成许多重要电动机跳闸停运,而重要机泵的异常运行,又会对装置生产造成影响，严重情况下会导致整个生产装置联锁停车，给企业生产带来风险隐患和巨大的经济损失，因此平稳供电尤为重要。

关键词：备自投；运行方式；优化

伴随着人民生产生活的现代化程度日渐提升，人们在日常工作生活中对电力的需求和依赖程度也在翻倍增长，各个领域的供配电也在逐步向自动化、无人值守化、远程控制化、不间断供电化的目标奋进。依赖于国家电网供电，电力缺口一直在不停扩增，在用电的高峰期缺电现象尤为严重，为此许多大型企业单位便自发建设电厂或配备独立发电机，这样在相互切换各种电源时，保证电源不间断稳定供电和供电的高效可靠性成了现代配电工程中保护和控制回路的重要部分。

备自投工作原理

备自投装置（备用电源自动投入装置）是电力系统中特别重要的电器装置，在相对较低的电压等级用户的供电系统中，特别是6-35KV的系统，通常采用备自投装置，以保证自动化生产供电不中断，从而避免生产装置因失电而引起停滞运行的严重后果，造成不开估量的损失。

参照《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》，备自投装置需要达到以下这些技术要求:（1）要确保在工作电源或设备断电后备自投装置设备才开始运行;(2）设备上的电压和工作母线无论任何原因消失时备自投装置设备都应动作;(3)备自投装置设备应保证只动作一次;(4）备自投装置设备的动作时间要以负荷的停电时间达到最短为原则;(5）工作母线和备用母线同时丢失电压时，备自投装置设备无需起动;(6)备用电源或设备投于故障时，应使备自投装置设备加速保护动作;(7)手动断开工作回路时，备自投装置不应动作。

从备自投装置实际的在电力系统中大量运行和动作的尝试中可以了解到，不同的工作电源遇到不同的故障时，备自投装置的准确运行对保障生产装置连续稳定运作起着决定性作用。

存在问题

（一）弧光接地过电压

采用中性点不接地运行方式的6kV供电系统中，当发生单相接地故障时,由于故障点电弧不能自动炮弧,从而发生电弧周期性的熄灭与重燃,出现间歇电弧,引起电网产生高频振荡,形成过电压。而且过电压持续的时间可以达到数干分钟或更长,波及范国广,对电气设备危害严重。

电压互感器为星形接线器，这种接线与电力线路对地的分布电容CO构成的谐振回路完全符合LC并联电路条件。因为在正常情况下,电网的三相对称运行,电压互感器的中性点的位移电压为零:而当电网发生冲击时，原本稳定的运行状态被打破,这时可能使电网一相或二相的电压升高,从而导致电压互感器的中性点产生位移电压。这时互感器铁心的激磁电流将迅速增大并使之饱和,从而引起电流电压波形畸变,产生谐波。当线路较长时CO很大,或互感器的电感很大时,会使谐振回路的自振频率很低,这种情况下造成的谐振过电压大部分属于分次谐波谐振过电压。

（二）电感负荷产生的操作过电压

分断速度快、灭弧能力强是真空断路器的特点,这就导致在开断电感负荷时有概率不是在电流经过工频零点时熄弧,而是在电流瞬时值为i时,被迫在超短的时间内骤降到零，从而产生截流过电压和三相同时截流过电压，另外开断后还有可能会产生高频振荡,使断路器发生多次重燃过电压,主要表现为相间过电压,幅值最高可以升到3.5倍正常动作电压的相电压的峰值,而相对地过电压数值仅为相间过电压的1/2左右。

另外，切换的时间协作问题同样在低电压环境用变母线和高压运行电源的备自投设备保护上下级之间。从原则上来看，上级电源的备自投保护动作时间上通过增加一个级差，一般来说延长0.4秒左右，就形成了下级电源的备自投保护动作时间。因为，下级电源的关联动作，只有在上级电源失电联动成功以后才有意义，这样可以使得备自投装置避免不必要的动作。

优化措施

（一）加装二次微机消谐器和一次消谐装置

微机消谐装置将尖端微机技术引用于电网消谐，利用计算机高速、精准的数据分析处理能力,通过对PT开口三角电压的采集，对电网谐振时的不同频率实现快速傅里叶成份解析,科学准确地分辨出:单相接地、过渡过程和电网谐振。正常运行情况下,电压互感器开口三角绕组的零序电压为零,或接近于零，这时可控硅处于阻断状态,对于电力系统不会造成任何影响。但是当该电压不为零时，也就说明电网发生了意外故障或处于不对称动作状态,这时中央处理器就会通过它采集到的零序电压的大小和频率的高低,进行科学的计算剖析和准确的判断。如果是单相接地故障,那么消谐装置便会给出接地故障报警并显示；如果是系统谐振的话，则装置在发出声光信号