备用电源和备用设备自动投入装置技术

1、复习复习v1、自动重合闸与继电保护配合的作用、自动重合闸与继电保护配合的作用v2、 自动重合闸与继电保护配合的方式自动重合闸与继电保护配合的方式v3、自动重合闸前加速原理及特点、自动重合闸前加速原理及特点v4、自动重合闸后加速的原理及特点、自动重合闸后加速的原理及特点v5、综合重合闸的工作方式、综合重合闸的工作方式 本章内容包括：本章内容包括： 备用电源自动投入装置的定义、一次分类及优备用电源自动投入装置的定义、一次分类及优点，对备用电源自动投入装置的基本要求，点，对备用电源自动投入装置的基本要求， 备用电源自动投入装置的典型接线备用电源自动投入装置的典型接线 微机型备投装置工作原理。微机型备

2、投装置工作原理。第六章第六章 备用电源和备用设备自动投入装置备用电源和备用设备自动投入装置v学习本章的目的是：学习本章的目的是： 认识备用电源自动投入装置应具有的功能认识备用电源自动投入装置应具有的功能 理解对备用电源自动投入装置的基本要求理解对备用电源自动投入装置的基本要求 通过对典型接线的分析掌握备用电源自动投通过对典型接线的分析掌握备用电源自动投入装置的工作原理入装置的工作原理 理解微机型备投装置的工作原理及方式，能理解微机型备投装置的工作原理及方式，能对微机型备投装置进行简单的调试与检验。对微机型备投装置进行简单的调试与检验。一 备用电源自动投入装置的作用备用电源自动投入装置的作用 6

3、.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求 1 1 什么是备用电源自动投入装置（什么是备用电源自动投入装置（ATSATS） 当工作电源当工作电源( (或工作设备或工作设备) )因故障被断开以后因故障被断开以后, ,能自动而迅速地将备用电源能自动而迅速地将备用电源( (或备用设备或备用设备) )投投入工作入工作, ,保证用户连续供电的一种装置。保证用户连续供电的一种装置。 2 ATS装置一次接线的分类装置一次接线的分类 （1）明备用）明备用 正常情况下有明显断开的备用电源或设备正常情况下有明显断开的备用电源或设备 （2）暗备用）暗备用 正常情况下没有断开的电源

4、和设备而是分段正常情况下没有断开的电源和设备而是分段母线间利用分段断路器取得相互备用。母线间利用分段断路器取得相互备用。6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求 明备用明备用6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求 明备用明备用6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求 暗备用暗备用3 ATS的优点的优点 (1)提高供电可靠性，节省建设投资提高供电可靠性，节省建设投资 (2)简化继电保护简化继电保护 (3)限制短路电流，提高母线残余电压限制短路电流，提高母线残余电压4 ATS的

5、应用的应用 (1)装有备用电源的发电厂厂用电源和变电所所用装有备用电源的发电厂厂用电源和变电所所用电源电源 (2)由双电源供电其中一个电源经常断开作为备用由双电源供电其中一个电源经常断开作为备用的变电所的变电所 (3)降压变电所内有备用变压器或互为备用的母线降压变电所内有备用变压器或互为备用的母线段段 (4)有备用机组的某些辅机有备用机组的某些辅机二二 对对ATS装置的基本要求装置的基本要求（1）工作电源的电压）工作电源的电压不论何种原因消失时不论何种原因消失时,ATS装置均应动作装置均应动作. 实现：实现：ATS在工作母线上在工作母线上设置独立的低压启动部分设置独立的低压启动部分当工作母线失

6、去电压后当工作母线失去电压后,起动部分动作起动部分动作,断开供电断开供电元件的受电侧断路器元件的受电侧断路器 。（2）应保证在工作电源断开后应保证在工作电源断开后ATS装置才动作装置才动作. 实现：供电元件侧断路器的动断触点启动ATS出口。（3）ATS装置应保证装置应保证只动作一次只动作一次. 实现方法：实现方法： 控制备用电源断路器控制备用电源断路器的合闸脉冲的合闸脉冲,使之只使之只能合闸一次而不能能合闸一次而不能合闸两次合闸两次.(4)当工作母线和备用当工作母线和备用母线同时失去电压母线同时失去电压时时,ATS装置不应起装置不应起动动. 为此备用电源必须为此备用电源必须具备有压鉴定功能。具

7、备有压鉴定功能。 v（5）ATS动作时间应该使负荷停电时间尽可能动作时间应该使负荷停电时间尽可能的短。的短。 运行经验表明：取运行经验表明：取1-1.5s为宜为宜.v (6)电压互感器二次侧熔断时，电压互感器二次侧熔断时，ATS装置不应动装置不应动作。作。 低压启动部分采用两个低电压继电器，线圈接低压启动部分采用两个低电压继电器，线圈接成成V形，触点串联。形，触点串联。v(7)一个备用电源同时作为几个工作电源的备用一个备用电源同时作为几个工作电源的备用时时,如果备用电源己代替一个工作电源如果备用电源己代替一个工作电源,当另一个当另一个工作电源又被断开时工作电源又被断开时,ATS装置应仍能动作装

8、置应仍能动作,只要只要事先己核实备用电源的容量能满足事先己核实备用电源的容量能满足. v（8）应当检验）应当检验ATS装置动作时备用电源的过负装置动作时备用电源的过负荷情见及电动机自起动情况荷情见及电动机自起动情况. 上述对上述对ATS装置的基本要求中，前四条是最装置的基本要求中，前四条是最主要的要求，是设计主要的要求，是设计ATS装置的基本框架，可以装置的基本框架，可以通过接线实现；通过接线实现； 其余几条是对其余几条是对ATS总体设计提出的，使总体设计提出的，使ATS装置的工作更加完善装置的工作更加完善。6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求 小结

9、：小结：6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求 掌握备自投定义掌握备自投定义理解两种备自投一次接线理解两种备自投一次接线掌握掌握ATS装置的基本要求装置的基本要求1 应 用应 用 AT S 装 置 的 明 备 用 接 线 方 式 指 正 常装 置 的 明 备 用 接 线 方 式 指 正 常时时 。A 有接通的备用电源或备用设备；有接通的备用电源或备用设备； B 有断开的备用电源或备用设备有断开的备用电源或备用设备C 有断开的工作电源或工作设备；有断开的工作电源或工作设备； D 没有断开的备用电源或备用设备没有断开的备用电源或备用设备2 ，才投入备用电源

10、或设备。，才投入备用电源或设备。A 应保证在工作电源或设备断开前；应保证在工作电源或设备断开前；B 应保证在工作电源或设备断开后；应保证在工作电源或设备断开后；C 应保证在工作电源断开后但备用设备断开前应保证在工作电源断开后但备用设备断开前 D 应保证在工作电源断开前但备用设备断开后应保证在工作电源断开前但备用设备断开后3 ATS装置应保证只动作一次是为了装置应保证只动作一次是为了 。 A 防止工作电源或设备无法断开；防止工作电源或设备无法断开； B 防止备用电源或设备提前投入；防止备用电源或设备提前投入；C 防止工作电源或设备多次遭受故障冲击；防止工作电源或设备多次遭受故障冲击；D 防止备用

11、电源或设备多次遭受故障冲击。防止备用电源或设备多次遭受故障冲击。v 备自投装置有哪些用途？备自投装置有哪些用途？v 对备自投装置有哪些基本要求？对备自投装置有哪些基本要求？v 为什么要求备自投装置在工作电源确实断开后为什么要求备自投装置在工作电源确实断开后才将备用电源投入才将备用电源投入?v 确定备自投装置的动作速度时应考虑哪些因素？确定备自投装置的动作速度时应考虑哪些因素？v 为什么要求备自投装置只能动作一次为什么要求备自投装置只能动作一次?图示电路中，工作I母电压消失的原因有哪些？v应用装置的典型一次接线如图(正常时QF3断开)，这是什么备用方式?为什么?vATS装置的组成部分装置的组成部

12、分 低压启动部分。低压启动部分。工作母线因各种原因失去电压时，工作母线因各种原因失去电压时，断开工作电源（断开工作电源（2QF断开断开） 自动合闸部分。自动合闸部分。工作电源断路器断开后，将备用工作电源断路器断开后，将备用电源的断路器合上（电源的断路器合上（3QF闭合闭合）6.2 备用电源自动投入装置的典型接线备用电源自动投入装置的典型接线 启动方式启动方式1 1、采用、采用“低电压继电器低电压继电器”检测工作母线失去电检测工作母线失去电压的情况。（不足：需要克服压的情况。（不足：需要克服TV断线的影响）断线的影响） 2 2、采用、采用“低电流继电器和过电压继电器低电流继电器和过电压继电器”检

13、测检测工作母线失去电源的状况。（不足：需要增工作母线失去电源的状况。（不足：需要增加设备投资）加设备投资）1、原理接线图介绍、原理接线图介绍工作变压器备用变压器时间继时间继电器电器过电过电压继压继电器电器低压启低压启动出口动出口继电器继电器低电低电压继压继电器电器ATS装置出口继电器控制发出合闸脉冲时间的继电器监视备用的中监视备用的中间继电器间继电器跳闸线圈合闸线圈2、工作原理分析、工作原理分析1 1）、正常运行情况）、正常运行情况1QF1QF、2QF2QF闭合，闭合，T1T1正常运行正常运行段电压正常段电压正常备用母线电压正备用母线电压正常常为为ATSATS启动做好启动做好准备准备KM3KM

14、3带电带电2QF2闭合，闭合，KL带电，触点闭合带电，触点闭合为为ATS出口做好出口做好准备准备v正常工作情况下正常工作情况下 v段母线和备用电源均有电压段母线和备用电源均有电压KV1，KV2常常闭触点打开，闭触点打开，KV3常开触点闭合常开触点闭合KM3带电，带电，其常开触点闭合其常开触点闭合为为ATS起动做好准备起动做好准备v同时，因断路器同时，因断路器2QF处于合闸状态处于合闸状态KL带电，带电，其触点闭合，也为其触点闭合，也为ATS装置的出口动作做好了准装置的出口动作做好了准备。备。2、工作原理分析、工作原理分析2 2）、工作变压器）、工作变压器T1T1故障故障来来自自T1T1的的保保

15、护护T1保护使保护使KM1得得电动作电动作YT1、YT2通电，通电，1QF、2QF跳闸跳闸KM2带电，带电，KM2触点闭合，启动触点闭合，启动YC3、YC43QF、4QF闭合闭合KL延时断开，保延时断开，保证只动作一次证只动作一次2、工作原理分析、工作原理分析3 3）、）、段母线上短路时；段母线上短路时；段母线上的出线发生故障且该段母线上的出线发生故障且该出线断路器未断开时。出线断路器未断开时。来来自自T1T1的的保保护护T1保护使保护使KM1得得电动作电动作YT1、YT2通电，通电，1QF、2QF跳闸跳闸KM2带电，带电，KM2触电闭合，启动触电闭合，启动YC3、YC43QF、4QF闭合闭合

16、KL延时断开，保延时断开，保证只动作一次证只动作一次4 4）、）、2QF误跳闸；误跳闸；2、工作原理分析、工作原理分析KM2带电，带电，KM2触电闭合，启动触电闭合，启动YC3、YC43QF、4QF闭合闭合KL延时断开，保延时断开，保证只动作一次证只动作一次2QF误跳闸误跳闸5 5）、）、1QF误跳，使误跳，使2QF跳开。跳开。2、工作原理分析、工作原理分析KM2带电，带电，KM2触电闭合，启动触电闭合，启动YC3、YC43QF、4QF闭合闭合KL延时断开，保延时断开，保证只动作一次证只动作一次1QF误跳闸，误跳闸，YT2带电，使带电，使2QF跳闸跳闸2、工作原理分析、工作原理分析6 6）、电

17、力系统故障使）、电力系统故障使段母线失去电压时段母线失去电压时段母线失压段母线失压,KV1、KV2动作。动作。KT带电，带电，KT延时闭合。延时闭合。KM1带电，触带电，触点闭合。点闭合。1QF、2QF跳闸跳闸KM2带电带电3QF、4QF闭合闭合KL延时断开，保延时断开，保证只动作一次证只动作一次2、工作原理分析、工作原理分析7 7）、）、如果备用电源没有电压，则备用不投入运行。如果备用电源没有电压，则备用不投入运行。KV3触触点断开点断开KV3KV3触点触点断开，切断开，切断断ATSATS装装置的启动置的启动回路。回路。3、接线特点、接线特点 保证保证ATS装置的动作的可靠性。装置的动作的可

18、靠性。 低电压起动部分的工作十分可靠低电压起动部分的工作十分可靠 。 监视备用电源电压的继电器监视备用电源电压的继电器KM3的触点直接串的触点直接串接在接在“低电压跳闸低电压跳闸”回路中，这样连接的优点是回路中，这样连接的优点是快速。快速。 当备用电源无电压时，当备用电源无电压时，ATS不动作，可以人为退不动作，可以人为退出出ATS。 低压继电器低压继电器KV1、KV2的动作电压的动作电压 一般选择等于额定电压工作电压的一般选择等于额定电压工作电压的25% 时间继电器时间继电器KT动作时限值应保证动作时限值应保证ATS的选择性的选择性 闭锁继电器闭锁继电器KL触点延时返回时间值的确定，既要保触

19、点延时返回时间值的确定，既要保证断路器可靠合闸，又要保证证断路器可靠合闸，又要保证ATS只动作一次只动作一次 过电压继电器过电压继电器KV3的动作电压值的动作电压值 一般不应低于额定工作电压的一般不应低于额定工作电压的70%4、参数整定、参数整定v （1）低电压继电器）低电压继电器KV1、KV2的动作电压值按如下两原的动作电压值按如下两原则确定。则确定。v 首先，接在工作母线上的电抗器之后，或者变压器之后首先，接在工作母线上的电抗器之后，或者变压器之后发生短路故障时（如发生短路故障时（如K1，K2点），点），段母线上的残余段母线上的残余电压相当高，这时低电压继电器不应动作。电压相当高，这时低电

20、压继电器不应动作。v 其次，当在母线的引出线上发生短路故障时（如其次，当在母线的引出线上发生短路故障时（如K3或或K4点），故障由出线断路器切除后，此时低电压继电器点），故障由出线断路器切除后，此时低电压继电器的动作电压应躲避电动机自起动时的最低母线电压。的动作电压应躲避电动机自起动时的最低母线电压。v 一般选择一般选择KV1、KV2的动作电压的动作电压等于额定电压工作电压等于额定电压工作电压的的25%，就可满足上述两个条件。就可满足上述两个条件。v(2)时间继电器时间继电器KT动作时限值应保证动作时限值应保证ATS的选择的选择性。当电网内发生低电压继电器动作的短路故性。当电网内发生低电压继电器动作的短路故障时，应由电网保护切除故障障时，应由电网保护切除故障 vtKT=td.max+tv td.max当电网内发生使低电压继电器动作的当电网内发生使低电压继电器动作的短路故障时，切除该短路故障的电网保护最大短路故障时，切除该短路故障的电网