员村热电厂0号低压厂用变压器作为1号、2号、3号低压厂用变压器的备用电源，当1号、2号、3号低压厂用变压器失电时，0号低压厂用变压器断路器QF及相应的自动空气开关（简称自动开关）QA应能自动投入，保证厂用电继续安全运行，见图1（一次系统图以列举1号厂用变压器，0号低压厂用变压器甲开关为例）。

1　运行中存在的缺陷分析
1．1　低压厂用变压器自动开关失灵现象
　　员村热电厂自1996年投运到1999年8月，1号、2号、3号低压厂用变压器因保护动作跳闸或其它原因跳闸发生过5次，在5次跳闸中，0号低压厂用变压器断路器QF每次都自动投入成功，但其相应的自动开关只有一次自动投入成功，针对这种现象，开始一致认为是因为自动开关自动投入时，由于冲击电流太大，引起自动开关自动投入不成功，后经计算并核对整定值，发现线路如果能正常自动投入，不会引起自动开关过电流，即使真的是冲击电流太大，这时“备用分支过流”光字牌灯会亮，但是在上述几次事故中，“备用分支过流”光字牌灯实际上只亮过一次，当时是线路上确有故障，另外几次“备用分支过流”光字牌灯都没亮，而且每次强送都成功。同时由于0号低压厂用变压器断路器每次都自动投入成功，进行自动投入试验时，自动开关也能相应正常自动投入，这说明中间继电器KM的常开接点是正常的，见图2（以1号了找出问题的真正原因，先对0号低压厂用变压器自动开关QA控制回路进行分析，见图3。

1．2　低压厂用变压器自动开关的工作
　　当有合闸指令来时，0号低压厂用变压器自动开关QA控制回路接点203带电，继电器K1动作，K1的常开接点闭合，使K1自保持，并使储能电动机M动作，一直到行程开关SP动作闭合，释能线圈K2动作合闸，一般从储能到合闸完成所需时间约2 s。在图2中，合闸指令有三个来源：一是遥控指令；二是就地指令；三是联锁合闸。在这三种情况中，前两种是手动操作，操作习惯都是见到合闸完成后才停止发合闸指令，一般都能顺利合闸；在第三种情况下，如果是1号厂用变压器自动开关QA跳闸后联锁起动KM发出合闸指令（见图2），0号低压厂用变压器的自动开关QA合闸时间受时间继电器KT2的延时限制，KT2延时断开的时间整定为0．5 s，因此联锁起动合闸指令最长时间为0．5 s。而当用试验刀闸QK合上试验自动投入回路时，此时KT2常闭，其合闸指令发出时间就不受KT2延时限制，一般也是合闸成功后才拉开试验刀闸开关QK。
　　检查该LDW15－1600型开关，发现继电器K1和储能电动机M是成套设备，二者相距很近，在储能电动机M储能过程中，其震动对继电器K1造成扰动，使继电器K1的常开接点可能由闭合位置到断开位置，继电器K1就不能自保持，储能合闸就无法完成。如果此时控制回路接点203还带电，即还有合闸指令送来时，则继电器K1又会重新动作使储能合闸继续进行下去，因此当用遥控或就地控制以及合上试验刀闸开关QK时，都可以保证合闸时间，而自动投入时，由于时间继电器KT2延时整定值为0．5 s，小于开关储能合闸所需的2 s，不能保证合闸储能顺利完成，另外，由于自动开关QA从储能到合闸完成所需时间为2 s，而母线上有的厂用电动机低电压动作定值为0．5 s，允许自起动的电动机的延时时间为0．5～1．5 s，这样，即使0号低压厂用变压器自动开关QA能够自动投入成功，也达不到电动机自动投入的时间要求，耽误事故处理时间，扩大事故。因此有必要对0号低压厂用变压器自动开关QA控制回路进行改造。

2　改进方案比较
2．1　改变自动开关的储能方式
　　针对以上存在的缺陷，为了缩短备用电源自动投入时间，提高0号低压厂用变压器自动开关QA自动投入的可靠性，应进行有针对性的改造。时间继电器KT2的延时整定值为0．5 s是依据备用自动投入装置设计规定而确定的，是为了使备用电源开关在0．5 s之内只能合闸一次，以防止自动投入时合闸到故障线路上跳闸后又重新合闸，因此这个整定值是不能改变的。由于自动开关从储能到合闸完成所需时间为2 s，因此解决问题的方法是将开关储能方式改成预储能，即跳闸后储能，以便缩短备用电源自动投入时间，同时要保证开关可靠合闸，使备用电源自动投入安全、可靠。
2．2　改变开关合闸操作方式
　　要将开关储能方式改成预储能，首先必须改变合闸操作，由电动机传动改为弹簧操作合闸，这只要在释能线圈和镀锌横梁线圈之间加装一只弹簧就可以实现。
2．3　常用的开关预储能方式存在问题
　　改进控制回路的方法是首先考虑加装选择开关SA，见图4。在这种方法中，虽然保证了开关储能的可靠性，缩短了备用电源自动投入时间，但发现存在以下问题：每次储能都需将SA切合一次，操作次数增多，容易造成漏操作。当0号低压厂用变压器自动开关QA跳闸后需要强送时，又要将SA合、切一次，待储能完成再进行合闸操作，这样延长了事故的处理时间，易扩大事故，造成不必要的损失。因此，常用的开关预储能方法虽然能达到预储能目的，但满足不了实际运行需要和工作的要求。为了既能实现预储能目的，又可以满足现场工作条件，而且符合继电保护的要求，先后考虑过几种不同的改进方法，最终确定如图5的方案。

2．4　最终方案的选取
　　在图5中，取消K2，加装时间继电器KT，其延时闭合整定值为1．5 s。行程开关SP改取常闭接点（该SP只能引出一对常开或常闭接点）。通过采取如图5的改造方案，在电机储能过程中，即使　　继电器K1受到扰动，由于SP是在储能完成后才断开，而自动开关QA又在跳闸位置，因此当储能未完成时，继电器K1会再动作储能，这样开关储能就可以继续进行，从而解决了储能过程中储能电动机M对继电器K1可能造成的扰动问题，保证预储能功能的实现。对KT采取1．5 s延时是基于以下考虑：

　　a）保证合闸的顺利完成。因为在图5中，预储能结束后，行程开关常闭接点会打开。当有合闸指令来时，开关进行合闸，到合闸完成的时间一般为10 ms左右，在此过程中，SP会立即闭合，而自动开关QA常闭辅助接点尚未断开，如果KT不采取延时，则在合闸过程中，储能电动机M会动作进行储能，这样可能会使合闸不成功，因此KT常开接点采取1．5 s延时闭合，就完全可以避开合闸过程中的储能现象，保证合闸的顺利完成。
　　b）由于时间继电器KT采取1．5 s延时闭合，因此在装FU3，FU4时，储能电动机M不会在装保险丝过程中启动，符合继电保护规程的要求。
　　c）采取1．5 s延时，对事故处理也不会有影响，因为一般对事故判断的时间至少有几秒以上。
　　d）由于增加了时间继电器KT，取消了K2，使得二次回路更加简洁、明了，而且改接线工作也容易进行，整个改进工作的投资少。
3　结束语
　　对于备用电源开关预储能工作的改进，我们首先考虑的是用常用的预贮设计方案，但这种方案不能够满足实际运行工作的要求，这说明该方法不适用。从实际工作出发，采用加装时间继电器KT，取消K2的投资不大，而且能满足实际工作需要，保证备用电源自动投入的可靠性和及时性。1999年9月改造完成后到2002年6月，由于1号、2号、3号低压厂用变压器跳闸引起0号厂用变压器自动投入6次，0号低压厂用变压器自动开关QA都能正常合闸成功，保证了厂用电的安全，事实证明改造工作是成功的。