备用电源自动投入装置是电力系统提高供电可靠性、保证供电连续性的一种有效手段，主要用于110kV及以下电压等级的系统中，其主接线方式主要为桥型接线方式。
近年来，随着电力系统供电可靠性指标的不断提高，许多非内桥接线方式的终端变电站也要求装设备自投装置，如双母线接线方式、单母分段接线方式。
这些接线方式与内桥接线方式虽然在运行方式上极为相似，但在继电保护配置、继电保护范围等方面存在差别，备自投装置不能直接应用于终端变不配置母线保护的单母分段接线方式，存在母线故障无法闭锁备自投的问题。
张丰在《备自投在单母分段接线中应用存在的问题及解决措施》中提出一种解决方案。
增加带反方向的线路保护作为母线故障时备自投的闭锁条件。
但是，在进线备自投逻辑中，带反方向的线路保护无法选择性区分母线故障，造成任一段母线故障一律闭锁备自投，导致负荷全部丢失的后果。
提出在进线备自投逻辑中增加判断母联是否流过故障电流的判据，而母联故障电流定值的整定可以采用母联过流方法，也可以采用更为灵敏的故障相电流突变量的方法。
已投运的110kV变电站中，对于单母分段主接线方式的末端负荷站，很少配置母线保护。单母分段接线中母线不在主变保护范围内，母线故障依靠对侧线路保护来隔离故障，此时备自投不会闭锁仍然会动作，存在自动合闸于故障母线的风险，这不符合备自投装置的基本要求。
随着国网公司对110kV电压等级母线保护建设的重视程度加深，许多地区开始在110kV变电站内加装母差保护。但在安装过程中发现，对于单母分段主接线方式的末端负荷站，母差保护出口与备自投存在配合关系，如果不能正确接线，母差保护投运后就会给备自投的运行埋下隐患，造成全站停电事故的发生。
1. 进线备自投下母线故障事故推演
对于进线1备自投：
（1）k1故障
①I母差动动作，跳开DL1、DL3；
②I母失压，II母有压，由于DL2没有跳开，备自投不动作。
此时，需验证母差保护跳DL3，在备自投看来是否判断DL3为偷跳。若备自投判断DL3为偷跳，经跳闸延时补跳分段断路器DL3，确认分段断路器DL3跳开后，延时合备用电源断路器DL1，造成事故冲击（将I母差动动作信号作为进线1备自投闭锁开入，可规避该冲击）。
（2）k2故障
①II母差动动作，跳开DL2、DL3；
②I、II母失压，进线1有压，进线2无流；
③确认DL2跳开后，进线1备自投动作合DL1。
此时，母差保护不能闭锁进线1备自投，若闭锁备自投会造成全站失电。
对于进线2备自投：
（1）k3故障，母差保护不能闭锁进线2备自投，若闭锁备自投会造成全站失电。
（2）k4故障，此时，需验证母差保护跳DL3，在备自投看来是否判断DL3为偷跳。若备自投判断DL3为偷跳，经跳闸延时补跳分段断路器DL3，确认分段断路器DL3跳开后，延时合备用电源断路器DL2，造成事故冲击（将II母差动动作信号作为进线2备自投闭锁开入，可规避该冲击）。
2. 桥备自投下母线故障事故推演
（1）k5故障
①I母差动动作，跳开DL1、DL3；
②I母失压，II母有压，确认DL1跳开后，备自投动作合DL3，造成再次故障冲击。
此时，母差保护需要闭锁备自投。
（2）k6故障
与k5故障同理，母差保护需要闭锁备自投。
综上，对于单母分段接线，配有母差保护的变电站，若加装本电压等级母差保护闭锁，应闭锁桥备自投以及选择性闭锁进线备自投。
《GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程》
5.3.3.4 当厂用母线速动保护动作、工作电源分支保护动作或工作电源由手动或分散控制系统（DCS）跳闸时，应闭锁备用电源自动投入。
若本电压等级母差保护动作，闭锁整个备自投保护，会出现在“进线1备自投有效、II母故障”及“进线2备自投有效、I母故障”时，备自投本可以正确动作，使无故障母线恢复供电但被母差保护闭锁情况。可以采取以下方式，将母差保护动作信号引入备自投各方式闭锁开入，从而避免一部分情况下的全站失电：
①在进线备自投下，考虑I母差动保护动作仅闭锁“进线1备自投”，不闭锁“进线2备自投”；
②在进线备自投下，考虑II母差动保护动作仅闭锁“进线2备自投”，不闭锁“进线1备自投”；
③母差保护动作，闭锁桥备自投。
实际运用中，I母差动保护动作类似于内桥接线下#1主变保护动作闭锁备自投，II母差动保护动作类似于内桥接线下#2主变保护动作闭锁备自投。可以将母差保护I、II母差动保护动作分别当作内桥接线下#1、#2主变保护动作闭锁备自投，但仍需要具体问题具体分析。
假设分段开关CT在I母侧。
1.进线1备自投分段死区故障事故推演
①k1发生故障，II母差动保护动作，跳开DL2、DL3；
②I、II母无压，进线1有压，进线2无流；
③确认DL2跳开后，备自投保护动作合DL1；
④由于DL3分位、有流，母线保护启动，分段CT经150ms延时后退出小差计算，由差动保护跳闸切除死区故障，跳开DL1，故障点再一次受到冲击。
此时，母差保护需要闭锁备自投。
2.进线2备自投分段死区故障事故推演
①k1发生故障，II母差动保护动作，跳开DL2、DL3；
②备自投认为DL3偷跳，分段开关DL3分位、有流，报跳位异常信号，进线2备自投放电；
与此同时，DL3分位但有流，母线保护启动，分段CT经150ms延时后退出小差计算，由差动保护跳闸切除死区故障，跳开DL1。；
3.分段备自投分段死区故障事故推演
（1）II母作为I母的热备用电源
①k1发生故障，II母差动保护动作，跳开DL2、DL3；
②备自投保护分析I母有压，II母无压，该备自投方式不会动作。
与此同时，DL3分位但有流，母线保护启动，分段CT经150ms延时后退出小差计算，由差动保护跳闸切除死区故障，跳开DL1。；
此时，母差保护不需闭锁备自投。
（2）I母作为II母的热备用电源
①k1发生故障，II母差动保护动作，跳开DL2、DL3；
②备自投保护分析I母有压，II母无压，进线2无流，确认DL2跳开后，经延时合DL3。
与此同时，DL3分位但有流，母线保护启动，分段CT经150ms延时后退出小差计算，由差动保护跳闸切除死区故障，跳开DL1。
此时，备自投保护延时合DL3的延时时间，需躲过母差保护中分段CT退出小差计算时间150ms。
《GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程》
5.3.5 当自动投入装置动作时，如备用电源或设备投于故障，应有保护加速跳闸。
参考文献：
《110kV变电站母线保护与备自投配合关系分析》张新来
《备自投在单母分段接线中应用存在的问题及解决措施》张丰
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》国家电网（2012）352号
GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程
👆点击上方卡片关注
