备用电源和备用设备自动投入装置技术
复习,1、自动重合闸与继电保护配合的作用 2、 自动重合闸与继电保护配合的方式 3、自动重合闸前加速原理及特点 4、自动重合闸后加速的原理及特点 5、综合重合闸的工作方式,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 微机型备投装置工作原理。,第六章 备用电源和备用设备自动投入装置,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 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,6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求,1 什么是备用电源自动投入装置（ATS） 当工作电源(或工作设备)因故障被断开以后,能自动而迅速地将备用电源(或备用设备)投入工作,保证用户连续供电的一种装置。,2 ATS装置一次接线的分类 （1）明备用 正常情况下有明显断开的备用电源或设备 （2）暗备用 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。,6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求,明备用,6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求,明备用,6.1 备用电源自动投入装置的作用及基本要求,暗备用,3 ATS的优点 (1)提高供电可靠性，节省建设投资 (2)简化继电保护,(3)限制短路电流，提高母线残余电压,4 ATS的应用 (1)装有备用电源的发电厂厂用电源和变电所所用电源 (2)由双电源供电其中一个电源经常断开作为备用的变电所 (3)降压变电所内有备用变压器或互为备用的母线段 (4)有备用机组的某些辅机,二 对ATS装置的基本要求,（1）工作电源的电压 不论何种原因消失时, ATS装置均应动作. 实现：ATS在工作母线上 设置独立的低压启动部分 当工作母线失去电压后, 起动部分动作,断开供电 元件的受电侧断路器 。,（2）应保证在工作电源断开后ATS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装置应保证只动作一次. 实现方法： 控制备用电源断路器的合闸脉冲,使之只能合闸一次而不能合闸两次.,(4)当工作母线和备用母线同时失去电压时,ATS装置不应起动. 为此备用电源必须具备有压鉴定功能。,（5）ATS动作时间应该使负荷停电时间尽可能的短。 运行经验表明：取1-1.5s为宜. (6)电压互感器二次侧熔断时，ATS装置不应动作。 低压启动部分采用两个低电压继电器，线圈接成V形，触点串联。,(7)一个备用电源同时作为几个工作电源的备用时,如果备用电源己代替一个工作电源,当另一个工作电源又被断开时,ATS装置应仍能动作,只要事先己核实备用电源的容量能满足. （8）应当检验ATS装置动作时备用电源的过负荷情见及电动机自起动情况.,上述对ATS装置的基本要求中，前四条是最主要的要求，是设计ATS装置的基本框架，可以通过接线实现； 其余几条是对ATS总体设计提出的，使ATS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,小结：,6.1 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 理解两种备自投一次接线 掌握ATS装置的基本要求,1 应用ATS装置的明备用接线方式指正常时 。 A 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 C 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,2 ，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； B 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 D 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 。 A 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； C 防止工作电源或设备多次遭受故障冲击； D 防止备用电源或设备多次遭受故障冲击。,备自投装置有哪些用途？ 对备自投装置有哪些基本要求？ 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? 确定备自投装置的动作速度时应考虑哪些因素？ 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？,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?,ATS装置的组成部分,低压启动部分。工作母线因各种原因失去电压时，断开工作电源（2QF断开） 自动合闸部分。工作电源断路器断开后，将备用电源的断路器合上（3QF闭合）,6.2 备用电源自动投入装置的典型接线,启动方式,1、采用“低电压继电器”检测工作母线失去电压的情况。（不足：需要克服TV断线的影响） 2、采用“低电流继电器和过电压继电器”检测工作母线失去电源的状况。（不足：需要增加设备投资）,1、原理接线图介绍,工作变压器,备用变压器,时间继电器,过电压继电器,低压启动出口继电器,ATS装置出口继电器,控制发出合闸脉冲时间的继电器,监视备用的中间继电器,2、工作原理分析,1）、正常运行情况,1QF、2QF闭合，T1正常运行,段电压正常,备用母线电压正常,为ATS启动做好准备,KM3带电,2QF2闭合，KL带电，触点闭合,为ATS出口做好准备,正常工作情况下 段母线和备用电源均有电压KV1，KV2常闭触点打开，KV3常开触点闭合KM3带电，其常开触点闭合为ATS起动做好准备 同时，因断路器2QF处于合闸状态KL带电，其触点闭合，也为ATS装置的出口动作做好了准备。,2、工作原理分析,2）、工作变压器T1故障,来自T1的保护,T1保护使KM1得电动作,YT1、YT2通电，1QF、2QF跳闸,KM2带电，KM2触点闭合，启动YC3、YC4,3QF、4QF闭合,KL延时断开，保证只动作一次,2、工作原理分析,3）、段母线上短路时；段母线上的出线发生故障且该出线断路器未断开时。,来自T1的保护,T1保护使KM1得电动作,YT1、YT2通电，1QF、2QF跳闸,KM2带电，KM2触电闭合，启动YC3、YC4,3QF、4QF闭合,KL延时断开，保证只动作一次,4）、2QF误跳闸；,2、工作原理分析,KM2带电，KM2触电闭合，启动YC3、YC4,3QF、4QF闭合,KL延时断开，保证只动作一次,2QF误跳闸,5）、1QF误跳，使2QF跳开。,2、工作原理分析,KM2带电，KM2触电闭合，启动YC3、YC4,3QF、4QF闭合,KL延时断开，保证只动作一次,1QF误跳闸，YT2带电，使2QF跳闸,2、工作原理分析,6）、电力系统故障使段母线失去电压时,段母线失压, KV1、KV2动作。,KT带电，KT延时闭合。,KM1带电，触点闭合。,1QF、2QF跳闸,KM2带电,3QF、4QF闭合,KL延时断开，保证只动作一次,2、工作原理分析,7）、如果备用电源没有电压，则备用不投入运行。KV3触点断开,KV3触点断开，切断ATS装置的启动回路。,3、接线特点,保证ATS装置的动作的可靠性。 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KM3的触点直接串接在“低电压跳闸”回路中，这样连接的优点是快速。 当备用电源无电压时，ATS不动作，可以人为退出ATS。,低压继电器KV1、KV2的动作电压 一般选择等于额定电压工作电压的25% 时间继电器KT动作时限值应保证ATS的选择性 闭锁继电器KL触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ATS只动作一次 过电压继电器KV3的动作电压值 一般不应低于额定工作电压的70%,4、参数整定,（1）低电压继电器KV1、KV2的动作电压值按如下两原则确定。 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K1，K2点），段母线上的残余电压相当高，这时低电压继电器不应动作。 其次，当在母线的引出线上发生短路故障时（如K3或K4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。 一般选择KV1、KV2的动作电压等于额定电压工作电压的25%，就可满足上述两个条件。,(2)时间继电器KT动作时限值应保证ATS的选择性。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 tKT=td.max+t td.max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动作时限；,(3)闭合继电器KL触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ATS只动作一次。为了保证3QF,4QF可靠合闸，KL延时返回时间tKL应大于3QF或4QF的合闸时间thz；又为了保证ATS只工作一次，tKL应小于3QF或4QF的两倍合闸时间。因此有 thztKL2thz 或 tKL= thz+t,（4）过电压继电器KV3的动作电压在整定时应考虑备用电源母线最低运行电压和电动机自启动两个条件整定。 当备用母线出现最低运行电压UB.min时,这时KV3继电器仍应保持动作状态，以使ATS装置低电压启动部分仍能启动。 Uact= UB.min/nTVKrelKre,（1）备用变压器原理接线介绍（了解） （2）备用变压器自动投入装置的工作原理分析（掌握） （3）备用变压器自动投入装置的接线特点（理解） （4）参数整定（了解）,小结,习题,将下图画成展开图，并说明其动作原理。,
