《水電站自動化》-備用電源自動投入裝置

案例1：2003年8月14日北美東部發(fā)生最大停電事故

2003年8月14日北美東部發(fā)生有史以來最大的停電事故，100多個發(fā)電廠和幾十條高壓輸電線路停運(yùn)，紐約市當(dāng)晚發(fā)生60起火災(zāi)，9座核電站和11個核反應(yīng)堆被迫關(guān)閉，波及24000km2，損失負(fù)荷61.8GW=61800MW（大約相當(dāng)于3個三峽），停電時間長達(dá)29h，受停電影響的人口約5000萬人，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)300億美元?！端娬咀詣踊肪氛n程案例2：2006年7月河南因電網(wǎng)故障大面積停電

2006年7月1日晚8時，河南電網(wǎng)進(jìn)入用電高峰，500千伏嵩鄭雙回線路突然發(fā)生故障先后跳閘，造成豫西、豫中部分220千伏線路過載跳閘，電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)波動。三門峽、洛陽、濟(jì)源、開封等地區(qū)受到影響，河南省經(jīng)歷了一場多年罕見的電力故障。鄭州市區(qū)大面積停電，大街小巷的燈光突然忽明忽暗，不少市民將家里所有電器的電源拔掉。約5分鐘后，鄭州市大片區(qū)域陷入黑暗之中。

《水電站自動化》精品課程模塊7備用電源自動投入裝置

主講人：曹利剛

院部：機(jī)電工程分院時間：2014年6月5日《水電站自動化》精品課程《水電站自動化》精品課程項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論1、備用電源自動投入裝置的定義備用電源自動投入裝置簡稱BZT裝置當(dāng)工作電源因故障被斷開后，能自動、迅速地將備用電源投入工作或?qū)⒂脩羟械絺溆秒娫瓷?，使?fù)荷不至停電的一種自動裝置。

《水電站自動化》精品課程2、備用電源自動投入裝置的發(fā)展過程項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論

電磁（整流）型晶體型

集成電路型微機(jī)型《水電站自動化》精品課程3、備用電源自動投入裝置的優(yōu)點(diǎn)項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論（1）提高供電的可靠性，節(jié)省投資（2）簡化繼電保護(hù)（3）限制短路電流，提高母線殘余電壓

在線路因?yàn)樗矔r故障一旦被保護(hù)斷開后，由自動重合閘裝置可再進(jìn)行一次重合閘，往往就能恢復(fù)原工作電源向負(fù)荷供電。但當(dāng)工作電源永久性故障跳閘后必須投入另一路備用電源，才能保證連續(xù)供電。【只可配合使用，但不可互為取代】《水電站自動化》精品課程4、備自投裝置與自動重合閘裝置的本質(zhì)區(qū)別項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論《水電站自動化》精品課程5、裝設(shè)備用電源自動投入裝置的原則項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論（1）發(fā)電廠的廠用電和變電所的所用電。（2）有雙電源供電的變電所和配電所，其中一個電源經(jīng)常斷開作為備用。（3）降壓變電所內(nèi)裝有備用變壓器或互為備用的母線端。（4）生產(chǎn)過程中某些重要的備用機(jī)組，如給水泵、循環(huán)水泵等?！端娬咀詣踊肪氛n程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論1工作電源先切，備用電源后投當(dāng)工作電源發(fā)生故障時，工作斷路器尚未斷開時，就投入備用電源，將會造成事故擴(kuò)大。備用電源和工作電源存在電壓差或相位差，工作為退出就投入備用，導(dǎo)致非同期并列。＋備用電源斷路器的合閘部分，由供電元件受電側(cè)斷路器的動斷觸點(diǎn)來啟動【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論2工作母線突然失壓時BZT應(yīng)能動作工作變壓器發(fā)生故障、繼電保護(hù)動作，使兩側(cè)斷路器跳閘工作母線本身故障繼電保護(hù)使斷路器跳閘。＋BZT在工作母線上應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的低壓啟動部分【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】＋工作電源突然停止供電。＋……《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論3BZT裝置只動作一次當(dāng)工作母線或引出線發(fā)生永久性故障，保護(hù)動作，切除工作電源，投入備用。因故障仍存在，備用電源跳開，工作母線又失壓，若備用電源再次投入，就會擴(kuò)大事故，對系統(tǒng)造成沖擊。設(shè)置斷路器的合閘脈沖，使其只能合閘一次【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論4BZT裝置應(yīng)使負(fù)荷中斷供電時間盡可能短（1-1.5S）從失壓到恢復(fù)供電，考慮電動機(jī)自啟動，停電時間越短越好。設(shè)置斷路器的合閘脈沖，使其只能合閘一次【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】停電時間過短，電動機(jī)殘壓高，導(dǎo)致電機(jī)損傷。《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論5工作母線TV二次側(cè)熔斷器熔斷時，BZT不應(yīng)動作TV二次側(cè)斷線時，但一次側(cè)回路正常，母線仍然正常工作，此時備自投不應(yīng)動作。BZT裝置應(yīng)予以閉鎖【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論6備用電源無壓時，BZT不應(yīng)動作即使動作也不能使負(fù)荷供電。加裝有壓鑒定功能【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論7正常停電操作時，BZT不應(yīng)動作如手動跳閘，工作電源不是因故障退出運(yùn)行。加裝閉鎖功能【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論8投入故障時，BZT應(yīng)加速動作因故障性質(zhì)已經(jīng)確定，可實(shí)現(xiàn)快速切除故障?？s短BZT投入時間【原因】【實(shí)現(xiàn)方法】◆明備用：若備用電源在正常情況下不運(yùn)行，處于停電備用狀態(tài)，只有在工作電源發(fā)生故障時才自動投入運(yùn)行的備用方式。◆暗備用：是指兩個電源平時都作為工作電源各帶一部分自用負(fù)荷且均保留有一定的備用容量，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源承擔(dān)全部負(fù)荷的運(yùn)行方式。《水電站自動化》精品課程7、備自投裝置的電源備用方式項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論《水電站自動化》精品課程7、備自投裝置的電源備用方式項(xiàng)目19備用電源自動投入裝置的基本理論圖19.1

BZT裝置一次接線舉例（a）~（d）明備用（e）、（f）暗備用《水電站自動化》精品課程低電壓繼電器過電壓繼電器時間繼電器信號繼電器閉鎖繼電器BZT切換開關(guān)備用電源退出開關(guān)跳閘線圈跳閘線圈合閘線圈8、暗備用原理接線圖介紹《水電站自動化》精品課程9、工作原理分析（1）正常運(yùn)行狀態(tài)◆一次回路6個隔離開關(guān)均為閉合狀態(tài)。◆Ⅰ、Ⅱ母線電壓正常。◆1KT、2KT不動作。◆KM處于勵磁狀態(tài)，但不發(fā)合閘脈沖?！端娬咀詣踊肪氛n程9、工作原理分析(2)Ⅰ段母線失壓后的BZT投入過程◆一次回路6個隔離開關(guān)均為閉合狀態(tài)?！簪?、Ⅱ母線電壓正常?！?KT、2KT不動作。◆KM處于勵磁狀態(tài)，但不發(fā)合閘脈沖。Ⅱ段母線失壓與Ⅰ段失壓動作過程相同。《水電站自動化》精品課程9、工作原理分析(3)遇永久性故障時，BZT只動作一次若合