水电站厂用电源备自投自动切换装置探析

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1、水电站厂用电源备自投自动切换装置探析　　摘要：厂用电源备自投装置已经在发电厂普遍使用。文章针对备自投装置的原理,阐述了厂用电源备自投装置的基本要求，介绍了水电站厂用电进线备自投装置的种类，以及如何选择水电站厂用电源备自投的切换方式关键词：厂用电源备自投；备自投装置选择中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：随着我国人民生产生活的现代化程度日益提高，人们对电力的需求和依赖程度也在倍增，因此各个电站供配电的很多领域也不断向自动化、远程控制、不间断供电的目标迈进，有些用户、企业对不间断供电的要求尤其突出，用电高峰期缺电现象严重，为此很多发电站开始采用厂用电源备自投装置以满足

2、用户对不间断供电的要求，水利发电站也不例外。1.厂用电源备自投装置的原理备用电源备自投切换装置(简称备自投装置)是当工作电源因故障断开以后，能自动而迅速地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电源上去，从而保证了厂用电源的可靠性，使用户不至于被停电的一种自动装置。2.水电站厂用电源备自投装置的基本要求7为确保水电站厂用电供电的可靠性和供电电源的安全性，备用电源采用何种切换装置和切换方式应遵循以下基本原则:（1）只能有一路厂用电进线往厂用电母线送电，另一路厂用电进线应处于热备用状态，工作电源断开后，备用电源才能投入。（2）当工作电源因厂用变高压侧熔断器熔断或电源进线开关误动

3、跳闸和被误操作跳开等故障造成厂用电母线失电，同时备用电源正常情况下，备自投装置在自动控制模式下应自动动作，迅速将备用电源投入到工作状态，恢复厂用电供电。（3）应具备闭锁备自投功能，在手跳或备用电源非正常情况下闭锁备自投，防止工作电源(或工作段)的电压互感器二次侧断线或其他原因引起厂用电源切换系统的误动,设有电压互感器断线闭锁。（4）保证高压厂用电源切换过程中高压电动机的安全。只有确认工作电源断开后，才能投入备用电源。电源的切换必须经过一定的延时，以躲过外部故障的切除时间。（5）备用电源进线开关的自投合闸信号应是脉冲信号,每次电源切换只允许自动切换装置动作一次。3.水电站厂

4、用电进线备自投装置的种类对于小型水电站的厂用电备自投装置，常见的有微机备自投装置、PLC控制型备自投装置以及工业上开始广泛应用的ATSE(自动转换开关电器)7。自动切换装置一般在正常情况下,备用电源与工作电源之间双向切换,事故情况下由工作电源向备用电源单向切换的功能。近年来,自动切换装置更是朝着微机化方向发展,使其具有更强大的功能。微机备自投装置是近年来在水电站应用最为广泛的一种厂用电备自投装置，不仅具有自动监测和电源切换控制功能，可同时监测各进线的电压、电流和开关位置状态，监测各段母线的电压及母联电流，而且具有继电保护及闭锁备自投功能，可实现复压过流和过负荷保护，实现P

5、T断线和手跳闭锁备自投，此外，还具用备自投方式多，功能完善，参数设置灵活，适用范围广等优点。在具备上述优点的同时，微机备自投也具有元器件多、二次回路复杂、参数整定要求高、试验维护工作量大、价格高且对运行维护人员要求高等缺点。利用PLC实现备自投控制的装置往往应用于一些水电站技术改造项目中，通过PLC实现对厂用电进线和厂用电母线电量以及开关位置的监测，编程并实现备自投功能。此类装置结构和功能均比微机备自投装置简单，可利用电站公用LCU中的PLC或专用小型PLC作为控制器，降低装置成本，其控制和保护性能均低于微机备自投装置，在水电站中应用不多。ATSE(AutomaticTr

6、ansferSwitchingEquipment)即自动转换开关电器，是“由一个(或几个)7转换开关电器和其他必需的电器组成，用于检测电源电路，并将一个或多个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器”。目前ATSE已作为通用电器在工业及民用建筑中额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V的双电源自动切换中广泛应用，确保电梯、通信、通风、消防供水、应急照明等重要负荷在正常供电电源发生故障的情况下，能尽快切换至备用电源或自动启动柴油发电机等应急电源来恢复供电，以保证人身生命的安全。ATSE不仅结构和接线简单，无需单独再安装各电源进线端的电压互感器和电流互感器，而且

7、具有机械和电气联锁，可靠性高，安装调试及运行操作简便，维护工作量少，成本低等特点。ATSE是小型水电站厂用电源备自投装置的首选，将得到普遍推广。4.水电站厂用电源备自投切换方式的选择目前,国内大型发电厂普遍采用具有快速切换方式、并辅以慢速切换方式作为后备的自动切换装置,提高厂用电源切换的成功率,从而提高机组的安全运行和自动控制水平。4.1慢速切换方式大容量机组的水电厂用工作电源一般由发电机出口直接引接。高压侧不设断路器,低压侧通过工作电源进线开关给工作母线供电。启动备用电源多由发电厂较高电压等级的母线引接,通过启动备用变低压侧