为了提高供电可靠性，常采用备用电源自动投入装置。对备用电源自动投入装置的基本要求是：当一路电源停电时，BZT装置应先将此路电源切除，然后再投入备用电源，以避免两路电源未经同期步骤而并列运行。该线路采用直流操作电源，起动方式也采用带时限的低电压起动。图中，控制开关SA1用来操作断路器；选择开关SA2用来投切BZT装置，虚线框内的接点表示是从其控制回路中引来的。......
2023-06-20
备用电源自动投入装置的基本原理及优化方案
【摘要】：备用电源失电时不启动AAT 装置。低压侧母线失压可能是因为短路故障引起的，当备用电源投于故障时，应有继电保护快速断开断路器，避免事故范围扩大。备用电源自动投入装置动作投于永久性故障的设备上，应加速跳闸并只动作一次。此为明备用方式，AAT 装置行为是跳QF1、合QF2。
1.构成备用电源自动投入装置(AAT)的基本要求
(1)启动条件为工作母线上的电压低于预定数值，并且持续时间大于预定时间。
AAT 装置的目的是提高供电可靠性，所以将母线低电压作为启动判据。
(2)备用电源失电时不启动AAT 装置。备用电源的电压应运行于正常允许范围，或备用设备应处于正常的准备状态下才可动作。如果备用电源失电，即使进行了电源切换也无法保证供电，恢复供电时还必须进行一些断路器的操作。
(3)必须在断开工作电源的断路器之后，才可投入备用电源。如果低压侧母线失压是因为短路故障引起的，未断开工作电源即投入备用电源可能加大对工作电源的冲击，同时备用电源也因投于故障而跳闸，无法保证供电。
图8-3 备用电源投于故障图
(4)备用电源断路器上需装设相应的继电保护装置，并应与相邻的继电保护相配合。低压侧母线失压可能是因为短路故障引起的，当备用电源投于故障时，应有继电保护快速断开断路器，避免事故范围扩大。例如，如图8-3所示情况，暗备用 (分段备投方式)，Ⅰ母发生母线故障、失电，AAT 启动后联跳QF1，投入QF3。投入QF3后，如果投于故障，继电保护应快速动作跳开QF3，否则将使2号主变因外部故障跳闸，造成全所失电的恶性事故。
当主变后备保护动作时，说明在低压侧母线上发生了故障或低压出线上发生故障且线路保护或出线断路器拒动，此时投入备用电源，则备用电源投于故障的可能性很大，即使投入也会由继电保护断开备用电源。因此，主变保护设置了后备保护动作闭锁AAT 的接点输出回路。
(5)备用电源自动投入装置动作投于永久性故障的设备上，应加速跳闸并只动作一次。传统AAT 装置动作次数的限制与自动重合闸装置类似，也是由电容充电回路控制的，同样也有十几秒整组复归时间的设置。目前，微机型AAT 装置中也常沿用习惯，将各种条件满足、启动AAT 逻辑称为充电，达到规定时间后，AAT 装置面板上的充电灯亮表明装置具备自动投入备用电源能力；闭锁AAT 的回路也形象地称为放电。
(6)AAT 装置联跳工作电源断路器、合备用电源断路器之间应有一定延时 (例如1s)，如果工作电源失电是由于低压侧瞬时性故障造成的，要给故障点去游离、恢复绝缘留出一定时间。这个时间的考虑与重合闸动作时间相似。
2.AAT 装置原理框图
一次系统如图8-4所示。
AAT 设于低压侧，将两台主变低压侧称为进线。
UX1、IX1——进线电流、电压，其中进线电压不一定接入；
TA3——分段电流互感器，IA、IB、IC为分段电流；
TV1、TV2——测得低压母线电压，用于判别Ⅰ、Ⅱ母有压、无压。
如图8-5～图8-7所示为三种AAT 方式下，AAT装置逻辑框图。如图8-6 所示为分段保护原理框图。AAT 方式由三个压板JX1BT、JX2BT、FDBZT选择。
图8-4 系统配置图
(1)进线1工作，进线2备用。此为明备用方式，AAT 装置行为是跳QF1、合QF2。未采用微机型AAT 装置时，采用电容充放电保证AAT 仅动作一次。正常运行时，电容充满电(约需10s)，当AAT 装置动作时利用电容存储的电能驱动合备用电源的断路器，如果AAT 装置投于故障，备用电源断路器跳闸后，由于电容充电时间不足，不会第二次投入备用电源。微机型AAT 装置即使利用软件技术实现一次AAT，仍沿用传统的习惯，设置了一个充电状态，即CD。
当条件满足一定时间(如10s)后，CD=1，表明AAT 装置准备好，可以进行电源切换。当AAT 动作后，利用AAT 放电输入端使CD=0，禁止AAT 装置动作。
注意跳QF1、合QF2回路中与门逻辑关系均引入了CD=1这个条件。
进线有压条件由JUX 控制字或整定压板控制，当系统未配主变低压侧电压互感器时，由JUX 退出进线有压判据。
电源切换后若2号主变过载，可以实施切负荷，具体运方由调度决定。
(2)进线2工作，进线1备用。如图8-6 所示为进线2工作，进线1备用方式下AAT 逻辑，与图8-5类似。
(3)分段开关自投。注意，AAT 出口行为改为跳QF1(2)，合QF3。
(4)分段开关过流保护。
为防止分段开关投于故障，设置3分段开关过流保护。
调度不允许分段开关重合闸时，通过BARC即闭锁重合闸将重合闸关闭。
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