案例1：2003年8月14日北美東部發生最大停電事故

2003年8月14日北美東部發生有史以來最大的停電事故，100多個發電廠和幾十條高壓輸電線路停運，紐約市當晚發生60起火災，9座核電站和11個核反應堆被迫關閉，波及24000km2，損失負荷61.8GW=61800MW（大約相當于3個三峽），停電時間長達29h，受停電影響的人口約5000萬人，經濟損失達300億美元。《水電站自動化》精品課程案例2：2006年7月河南因電網故障大面積停電

2006年7月1日晚8時，河南電網進入用電高峰，500千伏嵩鄭雙回線路突然發生故障先后跳閘，造成豫西、豫中部分220千伏線路過載跳閘，電網運行出現波動。三門峽、洛陽、濟源、開封等地區受到影響，河南省經歷了一場多年罕見的電力故障。鄭州市區大面積停電，大街小巷的燈光突然忽明忽暗，不少市民將家里所有電器的電源拔掉。約5分鐘后，鄭州市大片區域陷入黑暗之中。

《水電站自動化》精品課程模塊7備用電源自動投入裝置

主講人：曹利剛

院部：機電工程分院時間：2014年6月5日《水電站自動化》精品課程《水電站自動化》精品課程項目19備用電源自動投入裝置的基本理論1、備用電源自動投入裝置的定義備用電源自動投入裝置簡稱BZT裝置當工作電源因故障被斷開后，能自動、迅速地將備用電源投入工作或將用戶切到備用電源上，使負荷不至停電的一種自動裝置。

《水電站自動化》精品課程2、備用電源自動投入裝置的發展過程項目19備用電源自動投入裝置的基本理論

電磁（整流）型晶體型

集成電路型微機型《水電站自動化》精品課程3、備用電源自動投入裝置的優點項目19備用電源自動投入裝置的基本理論（1）提高供電的可靠性，節省投資（2）簡化繼電保護（3）限制短路電流，提高母線殘余電壓

在線路因為瞬時故障一旦被保護斷開后，由自動重合閘裝置可再進行一次重合閘，往往就能恢復原工作電源向負荷供電。但當工作電源永久性故障跳閘后必須投入另一路備用電源，才能保證連續供電。【只可配合使用，但不可互為取代】《水電站自動化》精品課程4、備自投裝置與自動重合閘裝置的本質區別項目19備用電源自動投入裝置的基本理論《水電站自動化》精品課程5、裝設備用電源自動投入裝置的原則項目19備用電源自動投入裝置的基本理論（1）發電廠的廠用電和變電所的所用電。（2）有雙電源供電的變電所和配電所，其中一個電源經常斷開作為備用。（3）降壓變電所內裝有備用變壓器或互為備用的母線端。（4）生產過程中某些重要的備用機組，如給水泵、循環水泵等。《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論1工作電源先切，備用電源后投當工作電源發生故障時，工作斷路器尚未斷開時，就投入備用電源，將會造成事故擴大。備用電源和工作電源存在電壓差或相位差，工作為退出就投入備用，導致非同期并列。＋備用電源斷路器的合閘部分，由供電元件受電側斷路器的動斷觸點來啟動【原因】【實現方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論2工作母線突然失壓時BZT應能動作工作變壓器發生故障、繼電保護動作，使兩側斷路器跳閘工作母線本身故障繼電保護使斷路器跳閘。＋BZT在工作母線上應設置獨立的低壓啟動部分【原因】【實現方法】＋工作電源突然停止供電。＋……《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論3BZT裝置只動作一次當工作母線或引出線發生永久性故障，保護動作，切除工作電源，投入備用。因故障仍存在，備用電源跳開，工作母線又失壓，若備用電源再次投入，就會擴大事故，對系統造成沖擊。設置斷路器的合閘脈沖，使其只能合閘一次【原因】【實現方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論4BZT裝置應使負荷中斷供電時間盡可能短（1-1.5S）從失壓到恢復供電，考慮電動機自啟動，停電時間越短越好。設置斷路器的合閘脈沖，使其只能合閘一次【原因】【實現方法】停電時間過短，電動機殘壓高，導致電機損傷。《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論5工作母線TV二次側熔斷器熔斷時，BZT不應動作TV二次側斷線時，但一次側回路正常，母線仍然正常工作，此時備自投不應動作。BZT裝置應予以閉鎖【原因】【實現方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論6備用電源無壓時，BZT不應動作即使動作也不能使負荷供電。加裝有壓鑒定功能【原因】【實現方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論7正常停電操作時，BZT不應動作如手動跳閘，工作電源不是因故障退出運行。加裝閉鎖功能【原因】【實現方法】《水電站自動化》精品課程6、對備用電源自動投入裝置的要求項目19備用電源自動投入裝置的基本理論8投入故障時，BZT應加速動作因故障性質已經確定，可實現快速切除故障。縮短BZT投入時間【原因】【實現方法】◆明備用：若備用電源在正常情況下不運行，處于停電備用狀態，只有在工作電源發生故障時才自動投入運行的備用方式。◆暗備用：是指兩個電源平時都作為工作電源各帶一部分自用負荷且均保留有一定的備用容量，當一個電源發生故障時，另一個電源承擔全部負荷的運行方式。《水電站自動化》精品課程7、備自投裝置的電源備用方式項目19備用電源自動投入裝置的基本理論《水電站自動化》精品課程7、備自投裝置的電源備用方式項目19備用電源自動投入裝置的基本理論圖19.1

BZT裝置一次接線舉例（a）~（d）明備用（e）、（f）暗備用《水電站自動化》精品課程低電壓繼電器過電壓繼電器時間繼電器信號繼電器閉鎖繼電器BZT切換開關備用電源退出開關跳閘線圈跳閘線圈合閘線圈8、暗備用原理接線圖介紹《水電站自動化》精品課程9、工作原理分析（1）正常運行狀態◆一次回路6個隔離開關均為閉合狀態。◆Ⅰ、Ⅱ母線電壓正常。◆1KT、2KT不動作。◆KM處于勵磁狀態，但不發合閘脈沖。《水電站自動化》精品課程9、工作原理分析(2)Ⅰ段母線失壓后的BZT投入過程◆一次回路6個隔離開關均為閉合狀態。◆Ⅰ、Ⅱ母線電壓正常。◆1KT、2KT不動作。◆KM處于勵磁狀態，但不發合閘脈沖。Ⅱ段母線失壓與Ⅰ段失壓動作過程相同。《水電站自動化》精品課程9、工作原理分析(3)遇永久性故障時，BZT只動作一次若合