（国网山西检修公司）
摘要：随着我国经济的不断发展，对电力的需求越来越大，这也就促进了电力及电力相关领域的迅速发展，目前500kV变电站已经成为了电力系统的重要组成部分。在这种情况下，电力设备领域开始了飞速的发展。在电力设备中，备自投装置凭借诸多优点，在电力系统中得到了广泛使用，尤其是在500kV变电站站用电系统中，备自投设备更是发挥出了很大的作用。根据备自投的应用方法本文提出了相应的应用方案，希望能对我国电力系统的发展做出一定的贡献。
关键词：500kV变电站；站用电；备自投方案；优化探讨
一、500kV变电站的构成及重要作用
在我国的超高压电网之中，500kV的变电站起着极大的作用。根据我国的相关规定500kV变电站系统由三台变压器组成，其中包括两台正常工作的变压器和一台备用变压器，两台常用变压器为常用电源，备用变压器是接入外部电源保证整个电压网在故障的情况下还能继续运行的备用电源。500kV变电站的作用主要是进行500kV和220kV之间的功率交换和作为下级电力网的主要电源。500kV变电站的运行可以影响到整个电网的正常运行。而备自投设备就是500kV变电站正常运行的重要保障。因此，500kV变电站的备自投方案的设置是十分重要的，而选取最优方案能将备自投设备进行最大化利用[1]。
二、备自投装置的工作方式
在进行装置方案选择时，要因地制宜结合实际情况进行相关的接线方式的选择；我们可以通过接入备自投装置电网的类型来选择备自投方案，但不论采用何种接线方式，备自投方式的原理是相同的，都是在工作电源消失之后，备用电源迅速启动代替工作电源进行供电，与此同时，迅速切断工作电源来减小因故障所造成的损失也是十分很重要的。备自投装置的工作原理相对简单，控制逻辑也并不复杂，但是备自投装置的质量应该符合国家的相关规定。在备自投设备发生作用，进入工作状态之前应该确保工作电源的断路器已经断开，这样可以防止将备用电源接入故障范围，扩大事故所造成的伤害；判断工作电源发生故障的标准应该是在母线无电压的同时工作电源无电流；如果只是母线失去电压，可能是母线的电压互感器发生了故障，不一定是失去工作电源；备自投装置只允许动作一次，如果备自投设备将备用电源接入后，继电保护装置发生跳闸，说明发生永久性故障[2]。
三、500kV变电站备自投方案
模拟运行方案一：一号变压器进行一号线路的相关运行；二号变压器运行二号线路的相关运行；备用变压器也开始运行。开启一号，二号变压器的备自投设备。当一号或者二号变压器发生故障时，一号或者二号变压器的备自投设备开始运行。开始向失去电压的母线进行供电。运行的具体方法是；当一号变压器故障时，备自投装置检测到一号变压器的母线失去电力，断开一号变压器的电源，开启备用变压器的电源进行供电，开始进行二号变压器与备用变压器来联合供电，备用变压器代替一号变压器进行供电；当二号变压器故障时，备自投装置检测到二号变压器的母线失去电力，断开二号变压器的电源，开启备用变压器的电源进行供电，开始进行一号变压器与备用变压器来联合供电，备用变压器代替二号变压器进行供电。
模拟运行方案二：一号变压器使用二号变压器的和备用电站的多条线路进行供电，而备用变压器和二号变压器在一号变压器正常使用时不进行供电。备用变压器热备用状态，防止一号变压器损坏，二号变压器采用人工操作。当一号变压器故障时，备自投设备检测到一号电线没有电力，备用电线有时，切断一号线路启用备用线路并且使用备用变压器进行相关的供电。当用二号变压器时，使用一号变压器的和备用变压器的多条线路进行供电，而备用变压器和一号变压器在二号变压器正常使用时不进行供电，备用变压器通过备用电线对失去电力的母线进行供电。
模拟运行方案三：一号变压器运行一号线路，二号变压器运行二号线路，备用变压器热备用状态，将一号变压器与备用变压器相连称为三号线路，将二号变压器与备用变压器相连称为四号线路。如果一号变压器发生故障没有电力时，一号变压器的备自投设备检测到一号线路失去电力，断开一号线路的电力连接三号线路通过备用变压器进行相关供电；如果二号变压器发生故障没有电力时，二号变压器的备自投设备检测到二号线路失去电力，断开二号线路的电力连接四号线路通过备用变压器进行相关供电。
在这三种的供电方式之中，模拟运行方案一和模拟运行方案三方案都是分段备自投方式，而模拟运行方案二则是进线备自投方式，这三种自投方式各有优劣，应该根及实际情况选择合适的方法[3]。
四、相关备自投方案的分析
第一种方案具有操作简便，接线简单的优点，在相关的变电站发生故障时，变电站的母线可以通过相应的备自投设备自动进行切换，把备用的电源切换过来对电站进行供电。如果其中一台变压器和备用电源发生故障，整个用电系统的380V母线也有一段带电，可以保证电站的正常供电，不会造成用电事故的发生。而且会给工作人员进行抢修留下很多的空余时间，在故障设备修好后可以保证变电站正常供电。但在使用这种备自投方案时，必须要保证利用变电站之外的电源进行备用，而电站内的电源不能作为电站之外的备用电源使用，如果使用失误就会导致故障母线的备自投设备把其他完好的母线进行并列，这就会导致所有母线同时发生故障的后果。
使用第二种方法可以保证设备的交替运用，不会出现同时使用的情况。当有一个工作变压器发生故障时，变电站的电力可以通过备自投设备切换到备用变压器进行相关供电。但是在备用变压器和供电变压器同时故障时就会造成变电站瘫痪，就会导致备自投设备也无法使用，从而导致全部电力不可使用的后果，一旦出现这种情况，不仅不利于工作人员进行相关的维修，还会造成很大的用电事故的发生。
当利用第三种方式来进行备自投设备的设置时，即使几个变压器同时故障，这几个变压器带电的母线也会将自身所携带的电量自动转接到备用变压器，通过备用变压器来对供电区域进行相关的供电。虽然这种方式效果很好，但是这种方案的接线方式十分复杂，很容易造成接线错误从而导致安全事故和设备损坏事故的发生，而且为了避免环网情况的出现，需要很多开关进行互锁，否则很容易出现安全事故。所以，这种用电备自投方案的效果很好，但是接线复杂工作量大而且后期的维护工作量很大，稍有失误就会造成很严重的后果，而且使用这种方法对整个设备的要求也很高，所以在实际操作之中很少进行应用。
总结：备自投设备的广泛应用，可以有效的保护电网的安全，保障了人民群众的用电便利性。虽然备自投设备正在不断的发展进步，但随着电网的日益复杂，对备自投设备的要求也越来越高。有很多问题逐渐显示出来，例如怎样提高备自投设备的智能性和动作的成功率等。只要我们在实践中不断地探索，不断的总结经验一定会总结出更优秀的应用方案。随着我们的深入研究，站用电系统和站用电设备会不断发展完善，相信备自投设备的成功率会不断提高，安全性也会大大增强，能够进一步的保证电网的正常使用。
参考文献：
[1]杨文佳，陈兴华，吴国炳.500kV变电站备用电源自动投入装置标准设计方案的应用[J].广东电力，2011，24（5）：41-45.
[2]杨柳青.变电站站用变备自投优化探讨[J].贵州电力技术，2008（2）：67-68.
[3]张莉丽，张丽娟.基于500kV变电站站用电系统备自投装置的研究与设计[J].科研，2015（36）：123-124.