0概述

随着国民经济的发展和电子技术的进步，使用微机或单片机提高电力用户供电可靠性的要求越来越迫切。因此研究先进的、采用单片机技术为核心的备用电源自动投入的监控系统是十分必要的。

大型电力用户（工矿企业）由于规模大，用电量多，可靠性要求高，一般多采用2路110 kV进线或是2路35 kV进线，经主变压器后多是10 kV或6．3 kV。其中10 kV送到各分厂（或车间），然后降压到380 V供工厂动力、照明使用。中小型电力用户由于规模较小，一般多是10 kV进线，重要单位则由2路10 kV供电，经变压器降压到380 V供动力、照明等使用。

在2路电源供电的情况下，一般是一路电源在运行，另一路电源处于备用状态。当运行电源出现故障停止供电时，必须迅速、可靠地将备用自动投入运行。为了达到保证用户不间断供电的目的，采用单片机为核心来组成备用电源自动投入监控装置可以达到预期的效果。

1备用电源自动投入的工作原理

电源自动投入装置是保证供电正常运行一种有利措施。其工作过程见图1。

第1种方式（图1a），35 kV母线由A，B2条回路供电，正常时由断路器A供电，断路器B断开，电源自投装置监测35 kV母线电压。当35 kV母线电压三相同时失电时，自投装置将断路器A断开，并将断路器B自动合上，使35 kV母线恢复供电。反之，断路器B工作时，若35 kV母线失电，则自投装置将断路器B断开，将断路器A自动合上，恢复35 kV母线供电；第2种方式（见图1b），2回进线分别来自2个独立电源，正常运行时分段开关3DL处于跳闸位置，35 kV2段母线分段运行，当某一段母线失压后，跳开该段母线进线断路器，分段开关3DL合闸，由另一回进线带2段负荷，该种自投方式使用也十分广泛。

2用单片机组成的备用电源自投装置

备用电源自投装置的构成如图2。它由下列部件组成。

a．JY07保护用单片机。它用来运算、判断电网的工作状态，从而完成速断、过流等保护，或根据电网工作状态进行电源自动投切的功能。

b．JY02单片机小继电器板。它有2个作用，一是用来驱动出口继电板，完成断路器跳闸、合闸等动作的控制；二是驱动灯光板上的相应指示灯，供观察动作的情况。

c．JY06灯光板。它上面的LED数码管用来显示采样回路的电源值和电压值，（均用16进制显示），下面的发光二极管用来指示装置的动作状态。左右2边各5个发光二极管分别用来指示A，B断路器的工作状态。一个钮子开关用来使自投装置进入工作状态或退出工作状态，并用自投退出指示灯来表示。

d．采样变换器板。它装有2条回路的电流变换器，用来将A回路及B回路的A，C相5 A电流变成1．77 V弱电信号。另外装有35 kV母线三相电压变换器，将100 V强电压信号转换成1．5 V的弱电信号，提供给单片机A／D转换。

e．出口继电器板。用来控制断路器跳、合闸，同时显示断路器信置的信号。

从A，B回路CT来的A，C相电流以及从35 kV母线PT来的三相电压UAB，UBC，UCA，进入WKT集控台采样变换器的端子，经变换后，分别将5 A电流变成1．77V电压，将100 V电压变成1．5 V电压，然后进入保护用单片机JY07，经单片机将输入的交流信号变成数字量，经过运算及判断，分2路送出信号：一路送到灯光板，显示采样电流、电压的工作值，另一路送入JY02单片机小继电器板。这块JY02小继电器板有3条出路：一是送到灯光板，用来驱动发光二极管，显示装置的工作状态；二是送到出口继电器板，然后根据母线运行情况去控制断路器A或是断路器B；三是送到换线板，通过换线板将信号送入下位机。经过下位机处理，通过RS－232C串行口送到上位机，上位机实时地显示断路器的位置状态。

3结论

3．1利用电子技术提高对用户供电可靠性是国民经济发展的要求，也是摆在电子技术研究部门面前的一项具有现实意义的工作。

3．2采用单片机可以完成电网工作状态判断、备用电源自动投切、控制断路器跳合闸、显示断路器动作状态等功能并可实现与集控装置的上（下）位机传送信号。

3．3采用单片机来组成备用电源自动投入监控装置具有控制可靠、装置稳定、动作快速及设备成本低等特点。

3．4本装置可单独用来对某一电力用户实现备用电源自投，也可以作为工矿企业变（配）电站集控装置的一个组成。

参考文献

1姚建刚，刘一江．变电站微机集控装置技术要素的研究．电力自动设备，1998（1）

2杨宗贤，王茂恩．单片机在电厂功率总加中的应用．电力自动化设备，1991（2）