新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)投入（ATS）的作用及要求

 

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷提高，用戶對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性的要求日益提高，而柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)投入（中文簡(jiǎn)稱BZT，英文Auxiliary Power Automatic Trans-fer Switch，簡(jiǎn)稱ATS）是保證配電系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施。因此，柴油發(fā)電機(jī)組自投入已成為中低壓系統(tǒng)變電站自動(dòng)化的最基本功能之一。

 

1．柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)投入的作用

柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)投入裝置是當(dāng)工作電源因故障被斷開以后，能自動(dòng)、迅速地將柴油發(fā)電機(jī)組或備用設(shè)備投入工作，使用戶能迅速恢復(fù)供電的一種自動(dòng)控制裝置。

在實(shí)際應(yīng)用中，ATS裝置形式多樣，但根據(jù)備用方式（即柴油發(fā)電機(jī)組或備用設(shè)備的存在方式）劃分，可分為明備用和暗備用兩種。明備用是指正常情況下有明顯斷開的柴油發(fā)電機(jī)組或備用設(shè)備，如圖1（a）所示；正常運(yùn)行時(shí)，圖1（a）中QF3、QF4、QF5在斷開狀態(tài)，備用變壓器T0作為工作變壓器T1和T2的備用。暗備用是指正常情況下沒(méi)有斷開的柴油發(fā)電機(jī)組或備用設(shè)備，而是分段母線間利用分段斷路器取得相互備用，如圖1（b）所示；正常運(yùn)行時(shí)分段斷路QF3處于斷開狀態(tài)，工作母線I、II段分別通過(guò)各自的供電設(shè)備或線路供電，當(dāng)任一母線由于供電設(shè)備或線路故障停電時(shí)，QF3自動(dòng)合閘，從而實(shí)現(xiàn)供電設(shè)備和線路的互為備用。

 

圖1 應(yīng)用ATS裝置的典型一次接線圖

 

1、優(yōu)點(diǎn)

分析圖1的工作情況后可知，采用ATS裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）提高供電可靠性，節(jié)省建設(shè)投資。

（2）簡(jiǎn)化繼電保護(hù)。采用ATS裝置后，環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)可以開環(huán)運(yùn)行，并列變壓器可以解列運(yùn)行，如圖1（b）所示，在保證供電可靠性的前提下，繼電保護(hù)變得簡(jiǎn)單而可靠。

（3）限制短路電流，提高母線殘余電壓。在受端變電站，如果采用變壓器解列運(yùn)行或環(huán)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行，可使出線短路電流受到一定限制，供電母線［圖1（b）中高壓母線］上殘余電壓相應(yīng)提高。

2、應(yīng)用

由于ATS簡(jiǎn)單、可靠且投資小，是一種提高供電可靠性的經(jīng)濟(jì)且有效的技術(shù)措施，因此在電力系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)ATS裝置：

（1）裝有柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠廠用電源和變電站站用電源。

（2）由雙電源供電，其中一個(gè)電源經(jīng)常斷開作為備用的變電站。

（3）降壓變電站內(nèi)有備用變壓器或互為備用的母線段。

（4）有備用發(fā)電機(jī)組的某些重要輔機(jī)。

2．對(duì)ATS的基本要求

ATS用在不同場(chǎng)合，其接線可能有所不同，但均應(yīng)滿足對(duì)ATS的基本要求。應(yīng)當(dāng)指出，ATS動(dòng)作使斷路器合閘，投入柴油發(fā)電機(jī)組或備用設(shè)備，該斷路器上應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，以保證安全運(yùn)行。

對(duì)ATS的基本要求歸納如下：

（1）應(yīng)保證在工作電源或工作設(shè)備斷開后，ATS才能動(dòng)作。

如圖1（b）中只有當(dāng)QF2斷開后，ATS才能動(dòng)作，使QF3合閘。這一要求的目的是防止將柴油發(fā)電機(jī)組或備用設(shè)備投入到故障元件上，造成ATS動(dòng)作失敗，甚至擴(kuò)大事故，加重設(shè)備損壞程度。

滿足這一要求的措施是：ATS的合閘部分應(yīng)由供電元件受電側(cè)斷路器［圖1（b）中的QF2］的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)啟動(dòng)。

（2）工作母線電壓無(wú)論任何原因消失，ATS均應(yīng)動(dòng)作。

圖1（a）中，工作母線I（或II）段失壓的原因有：工作變壓器T1（或T2）故障；母線I（或II）段故障；母線I（或II）段出線故障未被該出線斷路器斷開；斷路器QF1、QF2（或QF6、QF7）誤跳閘；電力系統(tǒng)內(nèi)部故障，使工作電源失壓等。所有這些情況，ATS都應(yīng)動(dòng)作。但是若電力系統(tǒng)內(nèi)部故障，使工作電源和柴油發(fā)電機(jī)組同時(shí)消失時(shí)，ATS不動(dòng)作，以免系統(tǒng)故障消失恢復(fù)供電時(shí)，所有工作母線段上的負(fù)荷均由柴油發(fā)電機(jī)組或設(shè)備供電，引起柴油發(fā)電機(jī)組或設(shè)備過(guò)負(fù)荷，降低工作可靠性。

滿足這一要求的措施是：ATS應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的低電壓?jiǎn)?dòng)部分，并設(shè)有柴油發(fā)電機(jī)組電壓監(jiān)視。

（3）ATS只能動(dòng)作一次。

當(dāng)工作母線或出線上發(fā)生未被出線斷路器斷開的永久性故障時(shí)，ATS動(dòng)作一次，斷開工作電源（或設(shè)備）、投入柴油發(fā)電機(jī)組（或設(shè)備）；因?yàn)楣收先匀淮嬖?，柴油發(fā)電機(jī)組（或設(shè)備）上的繼電保護(hù)動(dòng)作斷開柴油發(fā)電機(jī)組（或設(shè)備）后，就不允許ATS再次動(dòng)作，以免柴油發(fā)電機(jī)組多次投入到故障元件上，對(duì)系統(tǒng)造成再次沖擊而擴(kuò)大事故。

滿足這一要求的措施是：控制ATS發(fā)出合閘脈沖的時(shí)間，以保證柴油發(fā)電機(jī)組斷路器只能合閘一次。ATS在動(dòng)作前應(yīng)有足夠的準(zhǔn)備時(shí)間（類似于重合閘的充電時(shí)間），通常為10~15s。

（4）ATS的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)使負(fù)荷停電時(shí)間盡可能短。

從工作母線失去電壓到柴油發(fā)電機(jī)組投入為止，中間工作母線上的用戶有一段停電時(shí)間，停電時(shí)間短，有利于用戶電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)；但停電時(shí)間太短，電動(dòng)機(jī)殘壓可能較高，柴油發(fā)電機(jī)組投入時(shí)將產(chǎn)生沖擊電流，造成電動(dòng)機(jī)損壞。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，ATS的動(dòng)作時(shí)間以1～1.5s為宜，低壓場(chǎng)合可減小到0.5s。

此外，應(yīng)校驗(yàn)ATS動(dòng)作時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組過(guò)負(fù)荷情況，如柴油發(fā)電機(jī)組過(guò)負(fù)荷超過(guò)限度或不能保證電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)在ATS動(dòng)作時(shí)自動(dòng)減負(fù)荷；如果柴油發(fā)電機(jī)組投到故障上，應(yīng)使其保護(hù)加速動(dòng)作；低壓?jiǎn)?dòng)部分中電壓互感器二次側(cè)的熔斷器熔斷時(shí)，ATS不應(yīng)動(dòng)作。工作母線失壓時(shí)還必須檢查工作電源無(wú)流，才能啟動(dòng)備自投，以防止TV二次三相斷線造成誤動(dòng)。

 

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