1．装置概述
NGS8401备用电源自投装置适用于分段和各侧不需同时合闸的变压器备自投。既可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。并提供通信接口，可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。
保护功能：
l 母联备自投
l 进线备自投
l 母联相间过流保护
l 母联相间充电保护
测控功能：
l 25路遥信开入采集
l 开关遥控跳、合闸
l 遥测量：三相电压、电流、P、Q、功率因数
l 故障录波
通讯功能：
l 以太网
l 串口RS485
2．功能说明
2.1 备用电源自投基本原则
本装置配置的四种典型BZT方式均遵循下面所述的各种基本原则。
2.1.1 有压、无压和无流检查
母线有压指母线的三个线电压均大于有压检查定值，母线无压指母线的三个线电压均小于无压检查定值。明备用电源一般不必检查有压情况，本装置不接入两条线路的线路侧电压。
工作母线PT三相断线时为防止BZT误动，一般采用检查母线进线无流的方法。无流检查取一相电流，其定值按躲过最小负荷电流整定，一般可取装置能正确可靠测量的最小电流值0.02In。对带小电源的变电站，变电站对侧失去电源时，无流定值还应大于小电源对母线以上主变或进线的空载充电电流。若无流检测定值无法整定，则应采用其他特殊方案，如将PT三相断线时联动的接点接入闭锁BZT回路，或检查与本段母线电压相关联的其他PT电压。
工作电源电压小于无压检查定值且电流小于无流检查定值，称为工作电源无压无流。备用电源电压大于有压检查定值，称为备用电源有压。
2.1.2 BZT起动方式
本装置的启动方式为：工作电源无压无流、备用电源有压后，经正常动作延时起动备自投，在此延时内如果有工作断路器变跳位，则立即起动备自投。
2.1.3 BZT充放电条件
为保证BZT的一次动作性，本装置设计了充放电过程，BZT只有在充电完成后，才可能动作。各充电条件均满足持续BZT充电时间后，备自投完成充电；任一放电条件满足，BZT即放电：BZT未起动时，只有再次充电后才可能再起动；已起动后，BZT动作过程立即终止。一种BZT方式的各种起动方式，即对于其起动方式控制定值的各种取值，差别在于起动过程，充放电条件都是相同的。
充电条件一般包括以下几条：
l BZT投入工作（整定控制定值和软压板均投入），且无放电条件；
l 工作电源和备用电源均正常，即均符合有压条件。装置不检查明备用电源是否正常，仅检查暗备用电源是否正常；
l 工作断路器在合位，备用断路器在跳位。
放电条件一般包括以下几条：
l 备用断路器合上，经200ms延时；
l 备用电源不满足有压条件，经延时。装置根据相应BZT方式的动作延时自适应调整该延时；
l 异常情况，如断路器位置异常、断路器拒动等；
l 外部闭锁信号；
l BZT成功发出合备用开关的脉冲，这一条在下面各BZT方式的放电条件中不再提及。
2.2 装置功能配置及原理
本装置配置的四种典型BZT方式适应的主接线及定义的电气元件、断路器和交流量名称见
图2.1 四种BZT方式定义见表2.2。
图2.1 装置典型BZT逻辑适应的主接线
表2.2 BZT方式定义
方式 | 定义 | |
BZT1 | 分段备自投 | Ⅱ母暗备用。Ⅰ母无压无流、Ⅱ母有压，跳Ⅰ母进线，合分段 |
BZT2 | Ⅰ母暗备用。Ⅱ母无压无流、Ⅰ母有压，跳Ⅱ母进线，合分段 | |
BZT3 | 变压器或进线备自投 | 1#变（或进线1）运行、2#变（或进线2）明备用。Ⅰ、Ⅱ母均无压，跳1#变（或进线1），合2#变各侧（同时）（或进线2） |
BZT4 | 2#变（或进线2）运行、1#变（或进线1）明备用。Ⅰ、Ⅱ母均无压，跳2#变（或进线2），合1#变各侧（同时）（或进线1） | |
2.2.1 装置输入输出
装置按角型接线接入两段母线的电压Uab和Ubc，Uca由计算得出，用于工作和备用电源有压无压判断。接入两条进线的各一相电流，用于工作电源无流检测，防止PT三相断线时BZT的误起动。还接入母联断路器处的三相保护电流IA、IB和IC，用于母联断路器保护。接入母联断路器处的三相测量电流Ia、Ib和Ic，用于母联断路器测量。
2.2.2 分段备自投（方式1、2）
分段或桥断路器BZT包括Ⅱ母暗备用和Ⅰ母暗备用两种方式，它们的充放电条件相同，见表2.3，动作过程不同，见表2.4。
表2.3 分段或桥断路器BZT充放电条件
充电条件 （BZT1和BZT2相同） | ⑴ 起动方式控制定值不为0，BZT1或BZT2投退软压板投入，且无放电条件 ⑵ Ⅰ、Ⅱ母均有压 ⑶ 1DL、2DL在合位，3DL在分位 |
放电条件（BZT1和BZT2相同） | ⑴ 3DL合位 ⑵ Ⅰ、Ⅱ母均无压，或Ⅰ母无压、Ⅱ母不符合有压条件(方式1)；Ⅱ母无压、Ⅰ母不符合有压条件(方式2)，延时[备自投正常延时+2S]； ⑶ 1DL、2DL，3DL位置异常 ⑷ 1DL或2DL拒跳， ⑸ 有外部闭锁信号 |
表2.4 分段或桥断路器BZT动作过程
BZT1（Ⅱ母暗备用） | I1无流、Ⅱ母有压、Ⅰ母无压，BZT即起动，开始延时。延时到后，跳1DL；在延时内判断1DL变跳位，则立即跳1DL。 确认1DL变跳位后，再经延时合3DL。 |
BZT2（Ⅰ母暗备用） | I2无流、Ⅰ母有压、Ⅱ母无压，BZT即起动，开始延时。延时到后，跳2DL；在延时内判断2DL变跳位，则立即跳2DL。 确认2DL变跳位后，再经延时合3DL。 |
2.2.3 进线BZT（方式3、4）
进线BZT充放电条件见表2.5，动作过程见表2.6。由于大多数变电站并不装设进线线路侧PT，本装置进线BZT不检查备用进线是否有压。
表2.5 进线BZT充放电条件
BZT方式 | BZT3：1#进线运行，2#备用 | BZT4：2#进线运行，1#备用 |
充电 条件 | ⑴起动方式控制定值≠0，BZT方式3投退软压板投入，且无放电条件 ⑵ Ⅰ、Ⅱ母均三相有压 ⑶ 1DL、3DL合位，2DL分位 | ⑴起动方式控制定值≠0，BZT方式4投退软压板投入，且无放电条件 ⑵ Ⅰ、Ⅱ母均三相有压 ⑶ 2DL、3DL合位，1DL分位 |
放电 条件 | ⑴ 2DL合位 ⑵ 1DL、2DL，3DL位置异常 ⑶判1DL拒跳 ⑷有外部闭锁信号 | ⑴ 1DL合位 ⑵ 1DL、2DL，3DL位置异常 ⑶判2DL拒跳 ⑷有外部闭锁信号 |
表2.6 进线BZT动作过程
BZT3： 1#运行，2#备用 | I1无流，Ⅰ、Ⅱ母均无压，BZT即起动，开始延时，延时到后，跳1DL；在延时内判断1DL一变跳位，则立即跳1DL。 确认1DL变跳位后，再经延时发合2#进线命令。 |
BZT4： 2#运行，1#备用 | I2无流，Ⅰ、Ⅱ母均无压，BZT即起动，开始延时，延时到后，跳2DL；在延时内判断2DL一变跳位，则立即跳2DL。 确认2DL变跳位后，再经延时发合1#进线命令。 |
2.2.4 母联断路器保护
装置接入分段断路器（3DL）的三相电流，配置相间过流和充电保护。其控制定值的取值含义为：
母联充电保护：
0：退出，1：投入。
母联充电保护在母联断路器由跳变合的1S内自动投入。1S内若保护未起动，则时间到后自动退出，直至下次母联断路器再次由跳变合；1S内保护起动，则一直投入，直至故障切除、保护返回后才自动退出。显然，该充电保护同样可用作母联加速段保护。
装置还配置相互独立的三段相间过流母联断路器保护，三段相间过流的控制定值的取值含义为：
0：退出， 1：单纯过流， 2：复压闭锁过流。
三段段相间过流可独立选择是否经复合电压闭锁。复合电压元件同时取两段母线的两组电压。
2.2.5 PT断线检查
0：退出， 1：PT断线闭锁保护， 2：PT断线开放保护
两段母线PT断线检查使用相同的判据。满足下列任一条件经10S延时报PT断线信号但不闭锁BZT。
1:最大相间电压Uфmax<30V，且相应母线进线电流大于Iwl或母联断路器合位且相邻母线进线电流大于Iwl；
2:U2>8V
3.压板清单
序号 | 名 称 | 状 态 |
1 | 分段备自投1 <Ⅱ母暗备用> | 退出、投入 |
2 | 分段备自投2 <Ⅰ母暗备用> | 退出、投入 |
3 | 进线备自投3 <进线2明备用> | 退出、投入 |
4 | 进线备自投4 <进线1明备用> | 退出、投入 |
5 | 母联充电保护 | 退出、投入 |
6 | 母联相间过流保护 | 退出、投入 |
4.定值清单
4.1 定值
序号 | 名称 | 整定范围 | 步长 | 备注 | |
1 | 公用定值 | 备自投有压检查定值 | 40～120V | 0.1V | 线电压 |
2 | 备自投无压检查定值 | 10～80V | |||
3 | 备自投无流检查定值 | 0.01～10A | 0.01A | ||
4 | 分段备自投 | 分段BZT1起动控制 | 0:退出，1:投入 | ||
5 | 分段BZT1跳断路器1DL延时 | 0～30S | 0.01S | ||
6 | 分段BZT1合断路器3DL延时 | 0～30S | |||
7 | 分段BZT2起动控制 | 0:退出，1:投入 | |||
8 | 分段BZT2跳断路器2DL延时 | 0～30S | 0.01S | ||
9 | 分段BZT2合断路器3DL延时 | 0～30S | |||
10 | 进线BZT | 进线BZT3起动控制 | 0:退出，1:投入 | ||
11 | 进线BZT3跳断路器1DL延时 | 0～30S | 0.01S | ||
12 | 进线BZT3合断路器2DL延时 | 0～30S | |||
13 | 进线BZT4起动控制 | 0:退出，1:投入 | |||
14 | 进线BZT4跳断路器2DL延时 | 0～30S | 0.01S | ||
15 | 进线BZT4合断路器1DL延时 | 0～30S | |||
16 | PT 断线 | PT断线检测控制字 | 0:退出，1:断线闭锁保护，2:断线开放保护 | ||
17 | 闭锁定值 | 低线电压闭锁定值 | 0～120V | 0.1V | |
18 | 负序电压闭锁定值 | 0～60V | 0.1V | ||
19 | 母联充电保护 | 母联充电保护控制定值 | 0:退出，1:投入 | ||
20 | 母联充电保护电流定值 | 0.5～99.99A | 0.01A | ||
21 | 母联充电保护动作延时 | 0～10S | 0.01s | ||
22 | 相间过流Ⅰ段 | 相间过流Ⅰ段保护控制字 | 0:退出，1:单纯过流，2:复压闭锁过流 | ||
23 | 相间过流Ⅰ段电流定值 | 0.5～99.99A | 0.01A | ||
24 | 相间过流Ⅰ段延时定值 | 0～10S | 0.01s | ||
25 | 相间过流Ⅱ段 | 相间过流Ⅱ段保护控制字 | 0:退出，1:单纯过流，2:复压闭锁过流 | ||
26 | 相间过流Ⅱ段电流定值 | 0.5～99.99A | 0.01A | ||
27 | 相间过流Ⅱ段延时定值 | 0～10S | 0.01s | ||
28 | 相间过流Ⅲ段 | 相间过流Ⅲ段保护控制字 | 0:退出，1:单纯过流，2:复压闭锁过流 | ||
29 | 相间过流Ⅲ段电流定值 | 0.5～99.99A | 0.01A | ||
30 | 相间过流Ⅲ段延时定值 | 0～10S | 0.01s | ||
4.2 装置参数
序号 | 名称 | 范围 | 步长 | 缺省值 |
1 | 装置IP地址 | 2～254 | 1 | 2 |
2 | 装置操作口令 | 00～99 | 1 | 99 |
3 | 通讯波特率设置 | 0～20000 | 1 | 9600 |
4 | 保护开入遥信确认时间 | 0.005～0.999s | 0.001s | 0.01 |
5 | 遥信开入遥信确认时间 | 0.005～0.999s | 0.001s | 0.02 |
6 | 遥跳保持时间 | 0.005～0.999s | 0.001s | 0.12 |
7 | 遥合保持时间 | 0.005～0.999s | 0.001s | 0.2 |
8 | 电流压缩因子 | 0.01～6.00A | 0.01A | 0.05 |
9 | 电压压缩因子 | 0.1～150.0V | 0.1V | 1.0 |
10 | 系统控制字 | 0000～007F | 1 | 007F |
4.3 设备参数
序号 | 名称 | 范围 | 步长 | 缺省值 |
1 | CT一次电流额定值 | 0～3000 | 1 | 0 |
2 | CT二次电流额定值 | 0:1A | 1:5A | |
3 | PT一次电压额定值 | 0～150KV | 0.1KV | 0KV |
4 | 相CT接线方式 | 0：两相式 | 1：三相式 | |
5 | 开关编号 | 00000～65535 | 1 | 01000 |
6 | 备自投充电时间 | 1～99.99S | 0.01S | 10S |
7 | 备自投整组复归时间 | 1～99.99S | 0.01S | 50S |
8 | 断路器拒动报警延时 | 0.1～9.99S | 0.01S | 0.4S |
9 | 动作DL跳闸脉冲时间 | 0.5～9.99S | 0.01S | 1S |
10 | 备用DL合闸脉冲时间 | 0.5～9.99S | 0.01S | 1S |
NGS8401装置背板图
