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產品名稱:
XCP-5020 變壓器主保護裝置
產品型號:
XCP-5020變壓器主保護裝置
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簡單介紹
備用電源自動投入裝置（簡稱備自投）是當電力系統故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源自動投入工作，或將被停電的設備自動投入到其他正常工作的電源，使用戶能迅速恢復供電的一種自動裝置。本期和大家一起簡單了解備自投裝置的基本原理。
XCP-5020 變壓器主保護裝置 的詳細介紹
備用電源自動投入裝置（簡稱備自投）是當電力系統故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源自動投入工作，或將被停電的設備自動投入到其他正常工作的電源，使用戶能迅速恢復供電的一種自動裝置。本期和大家一起簡單了解備自投裝置的基本原理。
HL-211
HL-3200
HL-320A
HL-320B
HL-330
HL-340
HL-380
HL-390
HL-581
HL-587
HL-900
HL-9511
HL-9613
HL-962122
HL-9622
HL-9661
HL-9662
HL-9663
HL-9664
HL-9665
HL-9666
HL-9667
HL-9701
HL-9702
HL-9703
HL-CWX100A
HLDX
HLM-602
HLM-6600
HMD01
HMD01C
HMD01L
HMD01T
HMD02
HMD02C
HMD02L
HMD02T
HMD10
HMD10T
HMD20
HMD20-L12
HMD20-T
HMD20-TL12
1、明備用與暗備用
備自投裝置根據備用方式，可以分為明備用和暗備用兩種。
明備用是指正常情況下有裝用的備用變壓器或備用線路。如下圖，正常運行時QF3、QF4、QF5在斷開狀態，變壓器T2作T1、T3的備用。
暗備用是指正常情況下沒有專用的備用電源或備用線路，而是在正常運行時負荷分別接于分段母線上，利用分段斷路器取得相互備用。如圖，正常運行時，QF5在斷開狀態，I、II段母線分別通過各自的線路或變壓器供電，當任一母線失電時，QF5自動合閘，從而實現線路或變壓器互為備用。在暗備用方式中，每個工作電源的容量應根據兩個分段母線的總負荷來考慮，否則在備自投動作前后，要適當切除相應負荷。
由此可見，采用備自投裝置后，有以下優點：
（1）提高供電可靠性，節省建設投資；
（2）簡化繼電保護；
（3）限制短路電流，提高母線殘壓；
備自投有上述優點，而且結構簡單，投資少，且可靠性高，因此在電力系統得到廣泛應用。
HN-2001
HN-2011
HN-2013C
HN-2020
HN-2042
HN-3011
HN500TL
HN510-CH
HN510TL
HNR6011
HNR6012
HNR6013
HNR6014
HNR6016
HNR6021
HNR6031
HNR6032
HNR6033
HNR6041
HNR6050
HNR6061
HNR6062
HNR6071
HNR6072
HNR6073
HNR6074
HNR6082
HNR6083
HNWXX-I
HN-XH-10
HN-XH-10KV
2、備自投裝置的“充放電”
微機備自投裝置在發生故障需要將備用電源投入時，應正確動作，且只允許動作一次。為了滿足這個要求，裝置采用了類似于自動重合閘“充放電”的概念來模擬這種功能。
備自投裝置滿足啟動條件，開始“充電”；經過一定的“充電時間”后，“充電”完成，備自投裝置準備就緒；當備自投動作后或滿足任一閉鎖條件，立即瞬時“放電”，“放電”后備自投裝置被閉鎖。
因此備自投裝置動作邏輯的控制條件可分為三類：充電條件，閉鎖條件，啟動條件。取一定的充電時間主要是考慮到：（1）等待故障造成的系統擾動充分平息，恢復到故障前的穩定狀態；（2）躲過對側相鄰保護*后一段的延時和重合閘*長動作周期，以免合閘在故障上擴大事故。
HPR-7000
HQ311L
HQ361C
HQ361L
HQ361T
HQ368T
HRS-107
HRS-117D
HRS-127D
HRS-137D
HRS-147D
HRS-200
HRS-200D
HRS-200F
HRS200TQ
HRS200TX
HRS-200TX
HRS-200TX-4
HRS-207
HRS-207D
HRS-210D
HRS-216D
HRS-217D
HRS-220D
HRS-227D
HRS-230D
HRS-237D
HRS-2401D
HRS-240D
HRS-247D
HRS-250D
HRS-270D
HRS-277D
HRS-6000
HRS-6000X
HRS-6230D
HRS-6230X
HRS-6310D
HRS-6310X
HRS-6311D
HRS-6311X
HRS-6410D
HRS-6410X
HRS-6610D
HRS-6610X
HRS-6710D
HRS-6710X
HRS-900
HRS-9072
HRS-910
3、典型備投方式
（1）橋（分段）備投原理
中小容量的發電廠和變電站高壓側一般采用內橋接線，一次接線如圖所示。
正常運行時，內橋（分段）斷路器QF3在斷開狀態，I、II段母線分別通過各自的供電設備或線路供電。QF1、2QF2在合位，L1和L2互為備用電源（暗備用）。當線路發生故障或其他原因使得線路斷路器QF1（QF2）斷開，分段斷路器QF3由備自投投入，從而實現互為備用。
充電條件：QF1合位 &QF2合位 &QF3分位 &I母II母三相有壓
放電條件：QF1分位 orQF2分位 orQF3合位 orI母II母同時三相無壓
啟動條件：I母失壓時，I母三相無壓，進線L1無流，II母三相有壓，QF2合位，備自投經延時跳QF1，合QF3，并發動作信號。II母失壓時，動作邏輯同理。動作邏輯框圖如下。
在這種分段暗備用方式中，每個工作電源的容量應根據總負荷來考慮，否則備投要考慮減去一部分負荷。
為防止TV斷線時備自投裝置誤動，取線路電流作為母線失壓的閉鎖判據。
（2）進線備自投
一次接線同上。正常運行時，工作線路同時帶兩段母線運行，另一條進線處于明備用狀態。當工作線路失電，其斷路器處于合位，在備用線路有壓、分段開關合位情況下，跳開工作線路，經延時合備用線路。
以進線L1為工作線路，L2為備用為例，備自投過程為：
充電條件：QF1合位 &QF2分位 &QF3合位 &I母II母均三相有壓 & 進線L1三相有壓
放電條件：QF1分位 orQF2 合位 orQF3分位 or 進線I三相無壓
起動條件：I母三相無壓，II母三相無壓，進線L1無流，進線L2三相有壓，備自投起動，經延時跳開QF1，合上QF2。動作邏輯框圖如下。
HS1004
HSg-300
HSg-300C
HSI001
HSL216
HSL216M
HSST001
HST221
HST31A
HSTC64A
HT2002
HT-LXQ2000
HT-WX2000
HT-XD2002
HUD350
HV2002D
HWDT-II
HXDZ-100A
HXDZ-100B
HXDZ-100M
HXDZ-100V
HXDZ-100Z
HXDZ-200Z
HXDZ-500A
HXDZ-500B
HXDZ-500M
HXDZ-500V
HXDZ-500Z
HXDZ-700A
HXDZ-700B
HXDZ-700M
HXDZ-700V
HXDZ-700Z
（3）主變備自投
主變備自投一次接線如圖。主變備自投分位熱備用和冷備用。假設T1在工作狀態，T2在備用狀態。
熱備用：工作主變T1低壓側處于合位，母線失電，在備用變壓器T2高壓側有壓情況下，跳開T1低壓側斷路器QF2，合T2低壓側斷路器QF4。為防止TV斷線時備自投誤動，取主變低壓側電流作為母線失壓的閉鎖判據。
冷備用：邏輯同熱備用，區別在于工作主變T1同時跳開高壓側和低壓側斷路器QF1、QF2，然后備用主變T2同時合高低壓側斷路器QF3、QF4。
以熱備用為例：
充電條件：QF1合位 &QF2合位 &III母三相有壓 &T2高壓側三相有壓
放電條件：QF1分位 orQF2 合位 orT2高壓側三相無壓
起動條件：III母三相失壓，T2主變高壓側三相有壓，QF4分位，備自投起動，經延時跳開QF2，合上QF4。動作邏輯框圖如下。
HXE-858
HXT220D10
HXT240D10
HXT240D10ZL
HXT240D20ZL
HXTGZDW-22020100
HYATM-8
HYC-JX-16
HYC-JX-32
HYC-JX-48
HYC-JX-64
HYC-ZX-I
HYC-ZX-II
HYD-2
HYD-3
HY-DC2000
HYD-DX
HYD-GZDW40-100110-40
HYDP-ZK
HYDX
HYD-XX-I
HYDX-ZK
HYJD-1
HYJY-30-01A
HY-ML2000A
HYR-2
HYR-3
HYR-3A
HYR-4A
HY-RPY-2DPDT220V
HYV-1
HYX800SG
HYX900SG
（4）均衡負荷備自投
這種接線方式在負荷相對集中且負荷比較重要而區域應用較多，一次接線圖如圖。
I母備II母方式：II母失電，I母有壓，跳QF2，合QF3。
II母備I母方式：I母失電，II母有壓，跳QF1，合QF3。確認QF1跳開及QF3合上后，跳QF4，合QF6，均衡T2、T3主變負荷。這樣處理III母會短暫失壓，但可以防止T2、T3的非同期合閘。
充電條件：QF1合位 &QF2合位 &QF3分位 &I母II母均三相有壓
放電條件：QF1分位 orQF2 分位 orQF3合位 orI母II母三相無壓
I母備II母起動條件：II母三相失壓，進線II無流，備自投起動，經延時跳開QF2，收到QF2跳位后合QF3，并發信號。
II母備I母啟動條件：I母三相失壓，進線I無流，備自投起動，經延時跳開QF1，收到QF1跳位后合QF3，并發信號。此時QF1分位、QF3合位、QF4合位、QF6分位。IV母有壓，另一臺備自投起動，跳QF4，收到QF4跳位后，合QF6均衡負荷。如果QF4拒動，則聯切負荷。動作邏輯框圖如下。
HZ-2000
HZ-2010
HZ-2011
HZ-2012
HZ-2013
HZ-2020
HZ-2025
HZ-2030110kV
HZ-2031110kV
HZ-2032
HZ-2040
HZ-2041H
HZ-2041L
HZ-2042
HZ-2043
HZ-2044
HZ-2045
HZ-2050
HZ-2051
HZ-2052
HZ-2060
HZ-2061
HZ-2062
HZ-2065
HZ-2070
HZ-2071
HZ-2072
HZ-2073
HZ-2074
HZ-2075
HZ-2085
HZ-2086
HZ-2087
HZ-2088
HZ-2090
HZ-2091
HZ-2092
HZ-2093
HZ-2095
HZ-2096
HZ-2096-J
HZ-2097
HZ-2098
HZ-600
HZ-601
HZ-602
HZ-603
HZ-612
HZ-651
HZ-652
4、備自投其他功能
（1）過負荷聯切
為防止備用電源由于負荷較大引起過負荷，備自投裝置一般具有過負荷聯切功能。
過負荷聯切功能有兩種實現方式：一是在備用電源投入前先切除部分負荷，從而保證備用電源投入后不會發生過負荷。這種方式常用在負荷較重、備用電源較小，為保證重要用戶供電，認為確定切除部分負荷；另一種方式是備用電源投入后，由備自投自動檢測備用電源的負荷情況，當檢測到過負荷后，可分兩輪切除部分負荷線路。
（2）合閘后加速保護
備自投裝置一般配置了獨立的合閘后加速保護，包括手合于故障加速跳、備投動作合閘于故障加速跳。
（3）與相關保護的配合
備自投的目的是為了保證系統的可靠供電。但當系統發生嚴重故障，如母線故障或斷路器失靈（此時由母差保護或失靈保護跳開各間隔，母線失壓，備自投裝置滿足動作條件），由于線路已經全部切除，備自投裝置已經沒有必要動作。而且備自投如果動作，反而可能會給系統造成再次沖擊。因此，備自投應與相關保護配合，當相關保護動作后，給備自投裝置一個外部閉鎖開入信號，對其進行閉鎖。
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