第四章備用電源和備用設備自動投入裝置本章內容包括：

備用電源自動投入裝置的定義、一次分類及優點，對備用電源自動投入裝置的基本要求，備用電源自動投入裝置的典型接線微機型備投裝置工作原理。學習本章的目的是：認識備用電源自動投入裝置應具有的功能理解對備用電源自動投入裝置的基本要求通過對典型接線的分析掌握備用電源自動投入裝置的工作原理理解微機型備投裝置的工作原理及方式，能對微機型備投裝置進行簡單的調試與檢驗。1234備用電源的備用方式對備用電源和備用設備自動投入裝置的基本要求備用電源自動投入裝置的工作原理

廠用電快速切換備用電源的備用方式備用電源自動投入裝置是電力系統故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源、備用設備或其他正常工作的電源自動投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速恢復供電的一種自動控制裝置，簡稱AAT裝置，或BZT裝置。備用電源自動投入是保證電力系統連續可靠供電的重要措施。備用電源的配置：明備用：系統正常時，備用電源或備用設備不工作，處于備用狀態，稱為明備用。

暗備用：系統正常運行時，備用電源也投入運行的，稱為暗備用。暗備用實際上是兩個工作電源互為備用。采用AAT裝置的優點：

（1）提高用戶供電可靠性。（2）簡化繼電保護。采用AAT裝置后，環形電網可以開環運行，變壓器可以解列運行，繼電保護的方向性等問題可不考慮。（3）限制短路電流。對備用電源和備用設備自動投入裝置的基本要求

一般在下列情況下，應裝設備用電源和備用設備的自動投入裝置1234

裝有備用電源的發電廠廠用電源和變電所所用電源；

由雙電源供電，其中一個電源經常斷開作為備用的變電所；

降壓變電所內有備用變壓器或有互為備用的母線段；

有備用機組的某些重要輔機。

對備自動的基本要求

1保證在工作電源或設備確實斷開后，才投入備用電源或設備。防止合于故障電源.2工作電源電壓消失，AAT均應動作；手動跳開工作電源,備自投不應動作。

3AAT裝置應保證只動作一次。對ATT裝置的基本要求（1）工作電源的電壓不論何種原因消失時,ATS裝置均應動作.

實現：ATS在工作母線上設置獨立的低壓啟動部分當工作母線失去電壓后,起動部分動作,斷開供電元件的受電側斷路器。（2）應保證在工作電源斷開后ATS裝置才動作.

實現：供電元件側斷路器的動斷觸點啟動ATS出口。（3）ATS裝置應保證只動作一次.實現方法：控制備用電源斷路器的合閘脈沖,使之只能合閘一次而不能合閘兩次.(4)當工作母線和備用母線同時失去電壓時,ATS裝置不應起動.

為此備用電源必須具備有壓鑒定功能。

（5）ATS動作時間應該使負荷停電時間盡可能的短。運行經驗表明：取1-1.5s為宜.(6)電壓互感器二次側熔斷時，ATS裝置不應動作。低壓啟動部分采用兩個低電壓繼電器，線圈接成V形，觸點串聯。(7)一個備用電源同時作為幾個工作電源的備用時,如果備用電源己代替一個工作電源,當另一個工作電源又被斷開時,ATS裝置應仍能動作,只要事先己核實備用電源的容量能滿足.（8）應當檢驗ATS裝置動作時備用電源的過負荷情見及電動機自起動情況.上述對ATS裝置的基本要求中，前四條是最主要的要求，是設計ATS裝置的基本框架，可以通過接線實現；其余幾條是對ATS總體設計提出的，使ATS裝置的工作更加完善。

備用電源自動投入裝置的作用及基本要求

小結：掌握備自投定義理解兩種備自投一次接線掌握ATS裝置的基本要求ATS裝置的組成部分低壓啟動部分。工作母線因各種原因失去電壓時，斷開工作電源。自動合閘部分。工作電源斷路器斷開后，將備用電源的斷路器合上。備用電源自動投入裝置的典型接線

啟動方式1、采用“低電壓繼電器”檢測工作母線失去電壓的情況。（不足：需要克服TV斷線的影響）

2、采用“低電流繼電器和過電壓繼電器”檢測工作母線失去電源的狀況。（不足：需要增加設備投資）1、原理接線圖介紹工作變壓器備用變壓器時間繼電器過電壓繼電器低壓啟動出口繼電器低電壓繼電器ATS裝置出口繼電器控制發出合閘脈沖時間的繼電器監視備用的中間繼電器跳閘線圈合閘線圈2、工作原理分析1）、正常運行情況1QF、2QF閉合，T1正常運行Ⅰ段電壓正常備用母線電壓正常為ATS啟動做好準備KM3帶電2QF2閉合，KL帶電，觸點閉合為ATS出口做好準備正常工作情況下Ⅰ段母線和備用電源均有電壓——KV1，KV2常閉觸點打開，KV3常開觸點閉合——KM3帶電，其常開觸點閉合——為ATS起動做好準備同時，因斷路器2QF處于合閘狀態——KL帶電，其觸點閉合，也為ATS裝置的出口動作做好了準備。2、工作原理分析2）、工作變壓器T1故障來自T1的保護T1保護使KM1得電動作YT1、YT2通電，1QF、2QF跳閘KM2帶電，KM2觸點閉合，啟動YC3、YC43QF、4QF閉合KL延時斷開，保證只動作一次2、工作原理分析3）、Ⅰ段母線上短路時；Ⅰ段母線上的出線發生故障且該出線斷路器未斷開時。來自T1的保護T1保護使KM1得電動作YT1、YT2通電，1QF、2QF跳閘KM2帶電，KM2觸電閉合，啟動YC3、YC43QF、4QF閉合KL延時斷開，保證只動作一次4）、2QF誤跳閘；2、工作原理分析KM2帶電，KM2觸電閉合，啟動YC3、YC43QF、4QF閉合KL延時斷開，保證只動作一次2QF誤跳閘5）、1QF誤跳，使2QF跳開。2、工作原理分析KM2帶電，KM2觸電閉合，啟動YC3、YC43QF、4QF閉合KL延時斷開，保證只動作一次1QF誤跳閘，YT2帶電，使2QF跳閘2、工作原理分析6）、電力系統故障使Ⅰ段母線失去電壓時Ⅰ段母線失壓,

KV1、KV2動作。KT帶電，KT延時閉合。KM1帶電，觸點閉合。1QF、2QF跳閘KM2帶電3QF、4QF閉合KL延時斷開，保證只動作一次2、工作原理分析7）、如果備用電源沒有電壓，則備用不投入運行。KV3觸點斷開KV3觸點斷開，切斷ATS裝置的啟動回路。3、接線特點保證ATT裝置的動作的可靠性。低電壓起動部分的工作十分可靠。監視備用電源電壓的繼電器KM3的觸點直接串接在“低電壓跳閘”回路中，這樣連接的優點是快速。當備用電源無電壓時，ATT不動作，可以人為退出ATT。低壓繼電器KV1、KV2的動作電壓

一般選擇等于額定電壓工作電壓的25%

時間繼電器KT動作時限值應保證ATT的選擇性閉鎖繼電器KL觸點延時返回時間值的確定，既要保證斷路器可靠合閘，又要保證ATT只動作一次過電壓繼電器KV3的動作電壓值

一般不應低于額定工作電壓的70%4、參數整定（1）低電壓繼電器KV1、KV2的動作電壓值按如下兩原則確定。首先，接在工作母線上的電抗器之后，或者變壓器之后發生短路故障時（如K1，K2點），Ⅰ段母線上的殘余電壓相當高，這時低電壓繼電器不應動作。其次，當在母線的引出線上發生短路故障時（如K3或K4點），故障由出線斷路器切除后，此時低電壓繼電器的動作電壓應躲避電動機自起動時的最低母線電壓。一般選擇KV1、KV2的動作電壓等于額定電壓工作電壓的25%，就可滿足上述兩個條件。(2)時間繼電器KT動作時限值應保證ATT的選擇性。當電網內發生低電壓繼電器動作的短路故障時，應由電網保護切除故障tKT=td.max+Δttd.max—當電網內發生使低電壓繼電器動作的短路故障時，切除該短路故障的電網保護最大動作時限；(3)閉合繼電器KL觸點延時返回時間值的確定，既要保證斷路器可靠合閘，又要保證ATT只動作一次。為了保證3QF,4QF可靠合閘，KL延時返回時間tKL應大于3QF或4QF的合閘時間thz；又為了保證ATS只工作一次，tKL應小于3QF或4QF的兩倍合閘時間。因此有thz＜tKL＜2thz或tKL=thz+Δt（4）過電壓繼電器KV3的動作電壓在整定時應考慮備用電源母線最低運行電壓和電動機自啟動兩個條件整定。當備用母線出現最低運行電壓UB.min時,這時KV3繼電器仍應保持動作狀態，以使ATS裝置低電壓啟動部分仍能啟動。Uact=UB.min/nTVKrelKre（1）備用變壓器原理接線介紹（了解）（2）備用變壓器自動投入裝置的工作原理分析（掌握）（3）備用變壓器自動投入裝置的接線特點（理解）（4）參數整定（了解）小結備用電源自動投入裝置的工作原理一.備用電源自動投入裝置的典型硬件結構1.備用電源自動投入裝置的硬件結構的工作原理

外部電流和電壓輸入經變換器隔離變換后，由低通濾波器輸入至A/D模數轉化器，經過CPU采樣和數據處理后，有邏輯程序完成各種預定功能。2.ATT的主要輸入和輸出（1）由電壓互感器判斷母線有無電壓，這里測量的是三相電壓，而不是單相電壓。（2）采用用電流互感器是防止TV斷線誤判斷工作母線失壓導致誤啟動AAT。(3)斷路器的跳位與合位的信息有跳閘位置繼電器和合閘位置繼電器的觸點提供，來識別系統運行方式及選擇自動投入方式(4)斷路器合閘后的觸點，作為手跳斷路器后閉鎖自動投入和外部自動投入輸入點二．微機型備用電源自動投入裝置軟件原理微機型備用電源自動投入裝置軟件邏輯框圖如圖所示。下面以圖暗備用方式進行分析。正常時母線Ⅲ

、Ⅳ分列運行，斷開。1暗備用方式的AAT軟件原理(1)AAT裝置的啟動方式方式一：由圖（c）分析可知，當QF2在跳閘狀態，并滿足母線Ⅲ無進線電流，母線Ⅳ有電壓的條件，Y9動作，H4動作，在Y11滿足另一輸入條件時合QF5，此時QF2處于跳閘位置，而其控制開關仍處于合閘位置，即當二者不對應就啟動備用電源自動投入裝置，這種方式為裝置的主要啟動方式。

方式二：當電力系統側各種故障導致工作母線Ⅲ失去電壓，此時分析圖（b）可知，在滿足母線Ⅲ進線無電流，備用母線Ⅳ有電壓的條件，Y2動作，經過延時，跳開QF2，再由方式一啟動備用電源自動投入裝置，使QF5合閘。這種方式可看作是對方式一的輔助。

以上兩種方式保證無論任何原因導致工作母線Ⅲ

失去電壓均能啟動備用電源自動投入裝置，并且保證QF2跳閘后QF5才合閘的順序，并且從圖的邏輯框圖中可知，工作母線Ⅲ與備用母線Ⅳ同時失去電壓時，裝置不會動作；備用母線Ⅳ無電壓，裝置同樣不會動作。(2)AAT“充電”功能從圖(c)中看到，當滿足QF2、QF4在合閘狀態，QF5在跳閘狀態，工作母線Ⅲ有電壓，備用母線Ⅳ也有電壓，并且無裝置的“放電”信號，則Y5動作，使t3“充電”，經過10～15S的充電過程，為Y11的動作做好了準備，一旦Y11的另一輸入信號滿足條件，裝置即動作，合上QF5。AAT裝置的充電條件①變壓器T1和T2分列運行，即QF2處于合閘位置QF4出合閘位置，QF5出跳閘位置，所以與門Y1動作②母線Ⅲ和母Ⅳ均有三相電壓，與門Y6動作。（3）TTA裝置的“放電功能”當滿足QF5在合閘狀態或者工作母線及備用母線Ⅳ無電壓，則t3瞬時“放電”，Y11不能動作，即閉鎖裝置t3的放電條件①QF5處于合閘位置②母線Ⅲ和母線Ⅳ均三項無三相電壓③備用方式一和備用方式二閉鎖投入（4）AAT裝置的動作過程

①若工作變壓器T1故障，T1保護動作信號經H1使QF2跳閘。②工作母線Ⅲ發生短路故障，T1后備保護動作信號經H1