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具有远投功能的备用电源自动投入技术

作者: 来源: 发布时间:2018/2/11 16:12:47  点击数:1167
1问题的提出
在农村电网中,“2变3线”的网络接线方式较为普遍。所谓“2变3线”即:2个变电所分别由各自的1条电源线路供电,2个变电所之间提供1条线路作互为备用,如图1所示。

在图1中,变电所a和b均为内桥接线,各自都有站内备自投(简称bzt)装置。通常情况下的运行方式是:线路l1向变电所a供电,线路l2向变电所b供电,线路l3作变电所b的备用电源线路,充电至变电所b开关dl1b的线路侧。因此,当线路l2失电时,变电所b的站内 bzt装置动作,跳开开关dl2b,闭合开关dl1b,使变电所b恢复供电。同样,如果线路l3作变电所a的备用电源线路,那么类似的动作将发生在变电所a内。由此不难看出,在这样的网络和配置条件下,线路l3要么为变电所a提供备用,要么为变电所b提供备用,不可能排出同时实现互为备用的运行方式来。也就是说,在线路l3安排作了变电所b的备用电源线路的这种运行方式下,一旦线路l1失电,即使线路l2和变电所b内设备都运行正常,却无法使得变电所a自动改到由线路l3来供电,在目前的条件下,只有通过人工操作a、b两个变电所内的设备,才能恢复变电所a供电。同理,当线路l3作了变电所a的备用电源线路时,也会发生相似的情景。由于人工操作复杂,需要占用较长的时间,不仅使用户的供电大受影响,同时也直接关系到供电部门的利益和形象。所以,在这种网络接线的电网中,如何改善和提高网络的可靠性成了急需解决的一个实际问题。
解决这个问题的方法之一是把站内备自投的概念扩展到2个变电所上,也即运用现代通信技术,使2个站内的bzt装置互相联系,知已知彼,这样当任意侧的变电所电源线路发生故障时,它们将自动地、互相协调地改变2个变电所里有关开关的状态,快速恢复失电变电所的供电能力,这就是笔者所称的具有远投功能的备用电源自动投入(以下简称ybzt)技术。显然,研究和生产实现具有远投功能的备用电源自动投入的装置是电力生产所需。
2基本原理和功能
具有远投功能的备用电源自动投入技术的基本原理是,在变电所a、b内各设置一套ybzt装置,它们通过专用的通信通道互相通信。通过通信彼此获得对方线路、开关等设备的信息和运行状状。一旦线路l1(或l2)失电,失电方立即将此信息和有关参数传给对方,然后双方按照一定的时序,相互协调地自动完成变电所内有关设备运行状态的改变,从而实现线路l3的切换,保障变电所a(或b)的正常供电。
2.1基本方案设想
如图2所示。线路电压和电流、桥开关电流等交流量通过pt、ct变换后输入本地的ybzt装置的交流采样模块,开关及刀闸位置信号等通过隔离后送入它的开入量模块,有关保护及测控信息则通过网络接口送入本装置中,而装置的控制动作则通过开出及驱动模块完成,此外,通过人机接口还可设置装置的运行参数等。

以上这些模块的功能与作用都与传统的站内bzt装置相似。对侧变电所线路及开关的运行参数和状态及其他信息则通过通信模块也送入到装置中。这样每台ybzt既能监测到本站,又能监测到对侧,为实现跨变电所的备用电源自动投入创造了基本条件。装置的软件随时检查上述信息,一旦条件满足,按预定的控制逻辑和时序,发出相应的控制动作,完成备用电源的投入。
2.2主要功能
具有多种接口,可适应光纤、载波通信,速率1200-9600-64k-2m可选。
本装置除了可取代现有站内bzt装置外,还具有远程bzt功能。能够自动根据本站和对侧站的线路运行情况和设备运行方式确定相应的bzt的动作序列。具体描述如下。
假设在“2变3线”中,l为每变电所正常供电时的电源线路,lb为互备线路,则ybzt启动的初始条件、触发信号和动作序列可归纳为:初始条件:本侧:
(1)l有电压、有电流;
(2)线路l开关合闸、其2侧闸刀合闸;
(3)桥开关合闸、其2侧闸刀合闸(单母分段)或桥开关及其2侧闸刀永久合闸(单母不分段);
(4)备用线开关lb合闸、其2侧闸刀合闸;对侧:
(1)l有电压、有电流;
(2)线路l开关合闸、其2侧闸刀合闸;
(3)桥开关合闸、其2侧闸刀合闸(单母分段)或桥开关及其2侧闸刀永久合闸(单母不分段);
(4)备用线开关分闸、其2侧闸刀合闸。触发信号:本侧电源线路l无电压且无电流。动作序列:
(1)本侧ybzt将触发信号通知对侧变电所的ybzt;
(2)比较2个ybzt里的上述初始条件是否同步,如同步进行下一步;
(3)本侧ybzt跳开本侧的线路开关,跳开成功后告之对侧,并请求对侧闭合闸合备用线路开关;
(4)对侧变ybzt发出控制输出:闭合备用线路开关。
其他功能还有:
(1)闭锁功能,装置在检修及系统故障如l3故障保护动作时,则应闭锁bzt。
(2)告警功能,当发生通信中断、装置自检到故障等现象时可通过开出量及网络向监控系统发
信。
(3)人机界面,可设定有关整定和控制参数,显示电网运行状态。
3应用前景
具有远投功能的备用电源自动投入装置其实就是普通站内bzt装置功能的扩展,然而,它却完成普遍bzt装置所不能完成的功能。从技术上说,它最关键的是使用了远程通信技术,所以它的使用范围主要取决于其通信接口的能力,因此,在设计时必须考虑要能适应电力系统现有的各种通信方式。它的应用场合,除了农村电网用之较多外,在城市电网向其目标网架过渡时期里也常会得到应用。
参考文献
[1]gb/t15149-94.电力系统窄带命令式远方保护设备技术要求及试验方法[s].
[2]北京哈德威四方保护与控制有限公司.csb-21a备用电源自动投入装置技术手册[r].

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