110kV变电站备自投的应用研究
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110kV变电站备自投原理及其二次回路探讨摘要:我国电力行业的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速,为我国人们的生产生活奠定了非常坚实的基础。
随着经济的快速发展和用电负荷的不断增长,人们对电网的供电能力、供电可靠性有了更高的要求。
因此,备自投装置应在电网构架已确定的基础上,不断提高自身的供电可靠性。
当前中国的110kV变电站常配备备自投装置,备自投装置是否正确动作直接影响着电网的正常运行。
关键词:110kV变电站;备自投原理;其二次回路引言科学技术的快速发展使我国快速进入现代化发展阶段的同时,我国电力行业迎来新的发展机遇。
电力系统很多重要场合对供电可靠性要求很高,采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要措施。
在电力系统中,备用电源自动投入装置简称备自投装置(AAT)。
1变电站备自投的原则变电站在日常运行当中,需要承受很多方面的压力,例如设备上的压力、运行上的压力、电力供需上的压力等等,当无法承受压力的时候,就会发生一系列的事故,此时,备自投就会自动运行,维护正常工作,给维护人员提供更多的抢修时间,尽量不耽误广大居民的正常用电。
经过大量的总结分析,文章认为,变电站备自投原则可以分为以下几个方面:第一,备自投装置属于应急装置,在投入工作时,必须是变电站失去工作电源、备用电源正常状态下投入。
倘若备用电源不满足相关电压条件,备自投装置不应该有任何动作,需要立即放电。
从以往的工作来看,这一条原则并没有被打破。
第二,工作电源的母线失压时,工作人员应该及时对电源进行相应的检查,主要是进行无电流的检查工作。
在符合标准的情况下,启用备自投。
此项原则主要是为了防止电压互感器,在二次电压断线的时候,造成不必要的失压情况,防止引起备自投误动。
第三,备自投装置在理论上,只允许动作一次。
倘若变电站的工作电源发生失压的情况,备自投装置在及时的动作以后,如果继电保护装置再一次发生动作,同时将备用电源断开,证明可能存在永久故障。
110kV变电站备自投运行方式分析摘要:随着国家经济的飞速发展、科学技术的不断提高以及居民用电需求的不断增长,用户对供电质量和供电可靠性的要求日益提高,备用电源自动投入是保证配电系统连续可靠供电的重要措施。
因此,备自投已成为中低压系统变电站自动化的最基本功能之一。
备用电源自动投入装置(简称AAT)就是当主供电源因故障被断开后,能自动、迅速地将备用电源或备用设备投入工作,使原来的工作电源、被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。
采用ATT可提高供电可靠性、简化继电保护、限制短路电流并提高母线残压。
关键词:110kV;变电站;备自投运行方式1 备自投方式及基本要求1.1 备用电源自投的方式备自投主要用于中、低压配电系统中。
根据备用电源的不同,备自投主要有以下两种方式:1、母联断路器自动投入:如图1,金海变#1主变、#2主变同时运行,母联710开关断开,#1主变与#2主变互为备用电源,此方案也称为“暗备用”接线方案;2、进线备用电源自动投入:金海变兴金853开关和振金743开关只有一个在分位,另一个在合位,因此当母线失压,备用线路有压,并且兴金853线(振金743线)无电流时,即跳开兴金853开关(振金743开关),合上振金743开关(兴金853开关),此方案也称为“明备用”接线方案。
图1 110KV金海变正常运行方式1.2 备自投的基本要求备自投工作时有以下几点基本要求:1、主供电源确实断开后,备用电源才允许投入;2、备自投只允许动作一次;3、手动跳开主供电源时,应闭锁备自投;4、工作母线失压时还必须检查工作电源无流,才能启动备自投,以防TV二次三相断线造成误动。
2 110kV智能变电站备自投组网方式备用电源自动投入(备自投)装置在提高供电可靠性和保证供电连续性方面具有重要作用。
目前,110kV智能变电站为单母分段、内桥接线方式都配置了110kV备自投装置。
下面以重庆电网110kV土场变电站为例分析备自投组网方式。
110kV备自投装置的工作原理及运行维护分析摘要:随着社会的不断发展,人们的用电需求量也越来越大,与此同时对用电的安全性和稳定性也提出了比较高的要求。
电力安全对人们的日常生活和社会经济发展都产生着重要的影响。
110kV备自投装置的出现有效地维护了供电的稳定和安全。
本文主要对110kV备自投装置的运行和维护开展分析,以此为供电事业的发展提供有效地参考,有效地满足人们日常生活中的用电需求并推动电力经济的火热发展。
关键词:110kV;备自投装置;运行;维护伴随着电网在不断地迅速发展壮大,在人们的日常生活当中慢慢地形成了庞大并且复杂的电力系统网络,由此也使在电力用电供电方面的可靠性和连续性的要求不断地提高。
在国民经济的发展过程当中,电力安全的影响显而易见。
如果电力安全得不到保障,一方面影响了人们的正常生活,另一方面也造成了用电事故,严重情况下会导致人们的生命财产安全损失,引发社会的悲剧。
为了解决这些问题,备自投装置的使用是一种处理方式,但是该装置的使用并非是决定的,要进行理性的分析和探讨,并且加强对运行维护的学习,确保设备的使用合理、顺畅,降低事故发生概率,提高运行效率和电力行业经济的发展水平。
一、备自投装置的原理备自投装置的全称是微机线路备自投保护装置,是一种保护的装置,它的核心部分采用高性能的单片机,里面有多个模块来组成,有CPU模块、继电器模块、交流电源模块和人机对话模块等多个模块,抗干扰性比较强,稳定性可靠,同时在使用上十分方便。
在备自投装置当中,它的液晶数显屏和备自投面板上都会有按键,这些按键的操作也比较简单。
备自投装置主要在交流不间断采样方式的帮助下进行信号的收集,然后利用傅里叶法来进行计算,从而对电源的状态进行准确的判断,然后开展延时的切换电源操作。
备自投装置是可以进行在线运行状态的监视的,随时随地对输入的电气量、开关量、定值等信息进行观察。
由于这个系统是带着软硬件看门狗功能和事件的记录功能的,因此在监测方面会更加容易获得。
浅谈110kV变电站备自投装置的备投方式及应用摘要:随着近年来国家的各个方面不断发展与进步,科学技术水平获得了大幅度的提升。
而我国的电力系统也随之不断完善,变得更加的可靠。
越来越多的终端变电站,现在要求运行的设备需要安装备自投装置。
方式分为单母分段接线,双目接线等。
本文将以110kV单母分段接线方式为例,对其进行分析,浅谈其备投方式和一些应用。
关键词:110kV变电站;备自投;单母分段接线引言我国的电力系统目前虽然比较完善,可是也容易因为机器故障或者其他问题,造成电力系统的瘫痪,这时备用的设备电源显得尤为重要。
在关键时刻备用电源可以让其他设备尽快的恢复系统的运行并使其正常的工作,这就是备用自动投入装置,也是我们说的备自投装置。
备自投设备现今已经成为电力系统不可或缺的设备,他是可以使电力系统快速恢复供电运行的重要手段。
1 备用电源自动投入装置基本使用技巧及要求1.1备自投基本要求备用电源自动投入装置基本要求首先应在主电源不再工作时启动并投入设备。
其次在主电源不论任何情况下断开,除了信号被封闭的情况,都应自动投入工作,需要注意的是,备自投装置只能保证启动一次,并设有面对突发情况的保护加速跳闸。
最后,为了保证工作人员的安全,在主电源被手动断开工作的时候,备用自动投入装备不应该投入工作,应设有分过备用自动投入电源的封锁功能,以免临时备用电源投入到已经故障的设备中或者对工作人员造成伤害。
而且备用电源应不能在不满足有压条件的情况下投入工作。
1.2备自投在110kV单母线路存在的问题和解决措施备用自动投入设备在单母分段接线方式如图1所示,有三种运行的模式。
第一种模式就是两条电路连通,各自运行一台主线,110kV的母连16M断路器,待定使用。
第二种模式就是用作连通线路的163线路也要运行两台主变,164进线断路器待定使用。
最后一种模式是用164线路运行两台主变,同样进线的163断路器待定使用。
这三种模式,都有自己不同的思路、逻辑。
110kV变电站备自投装置的应用研究摘要:随着电网负荷不断提高,国民对供电可靠性的要求也在不断提升,110kV电网的结构也日益复杂,备自投装置是电网自动化系统中的重要组成部分,通过对备自投装置应用的研究,可以进一步提高自动化管理的水平。
本文从三个方面详细的介绍了备自投装置在110kV变电站中的应用情况,包括了:备自投装置的动作条件和工作要求、在主供电源跳闸后变化、应用中需要注意的问题,以此为变电站的工作人员提供参考。
关键词:供电稳定性;备自投装置;动作条件引言:在现代经济发展的过程中,对电量的需求不断扩大,尤其是在用电高峰期,很多地区的电量峰值极高,但是电量的缺口问题始终没有得到根治,很多地区存在缺电现象,因此很多变电站都采用相互切换备用电源的方式保证供电的连续稳定。
备自投装置就是一种常见的措施,通过备自投装置可以有效减少变电站中的配电事故,缩小停电范围,保证供电稳定性,但是在具体使用的过程中,还需要注意几点问题。
一、备自投装置在110kV变电站中的应用概况(一)备自投装置的动作条件和工作要求在110kV变电站中使用备自投装置,首先要明确具体的动作条件和工作要求,第一,备自投装置只能够动作以此,如果线路上的故障属于永久性,那么,在备自投动作后,别用电源线路就会自动切换到故障线路上,从而达到扩大保护范围,加快动作速度,以此避免出现重合闸情况的出现。
其次,在使用备自投设备的过程中,如果变电站出现断路器跳闸的情况,应用备自投装置,就可以实现闭锁,通过延时动作,将自动控制转变为手动控制,也可以保证传输正常运行。
这就意味着在实际应用的过程中,需要为备自投装置设置延时回路和闭锁回路。
在110kV变电站中有两回110kV进线,两回110kV进线分别承担着两路电源的供电,可以划分为主供电源和备供电源,如果主供电源出现故障发生跳闸,但是备用电源没有投入,那么整个变电站都会处于孤网状态,就算满足了备自投装置的供电要求,也无法恢复故障。
110kV变电站备自投的应用研究作者:陈红许来源:《华中电力》2013年第04期摘要:本文针对广州地区110kV变电站的典型主接线形式,分析了备自投动作的逻辑方案,并且指出了备自投逻辑特点,对备自投实现方式进行了分析,通过对两种备自投实现方式进行了分析和比较,确定了一种比较好的备自投实现方式。
还提出了备自投设计实施过程中需要注意的问题,并且提出了相应建议。
最后还对备自投实现方式的变化进行了展望。
关键词:备自投;配置;逻辑一、前言随着电力系统的发展,为了确保电力系统安全稳定运行,进一步减少电网故障对用户的影响,提高电力用户、特别是重要用户的供电可靠性和连续性,备自投装置在电网中起着越来越重要的作用。
备自投装置是当工作电源由于故障或其他原因失去时,能够迅速的投入备用电源,避免了用户由于停电造成的损失。
目前110kV变电站的备自投主要有分段备自投和进线备自投方式,而分段备自投和进线备自投方式比较简单,本文主要以广州地区的典型主接线形式,分析和研究广州地区备自投的特点,广州地区的110kV变电站的典型接线为终期规模三台主变,其中110kV侧为线路变压器组接线,10kV侧为单母分四分段接线,其中二号主变为双分支,设两个10kV分段开关[1]。
(详见图1)目前电力系统是按N-1的原则来设计,又称单一故障安全准则。
按照这一准则,电力系统的N个元件中的任一独立元件(输电线路、变压器等)发生故障而被切除后,应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电;不破坏系统的稳定性,不出现电压崩溃等事故[2]。
因此当一台主变停运或线路故障跳闸后,其它两台主变可以负担起全部负荷,这样正常运行时主变的负荷率大概在2/3。
该接线方案只要任何一条线路或主变发生故障的情况下,都有可能造成一段10kV母线失压,而110kV线路出现故障的几率比较高,因此需要解决10kV母线失压的问题,因此需要在10kV侧配置备自投装置,备自投装置需要完成恢复母线电压,同时还要完成负荷的均匀分配,不致造成主变的过负荷。
当主变过负荷时,还要完成切除部分不重要负荷的能力。
二、备自投逻辑变电站的运行方式为:#1主变带10kV I段母线、#2主变带10kV IIA段和IIB段母线、#3主变带10kV III段母线运行,3DL和6DL分段开关断开,备自投方式为暗备用方式[3]。
目前通常备自投按#2主变低压侧双分支为界2台配置。
1、备自投充电和放电条件:由运行方式可得出备自投的充电条件为:(1)备自投装置功能压板投入;(2)1DL、2DL在合位,3DL在分位;(3)Ⅰ母线有电压,IIA母线有电压;(4)无闭锁量开入。
满足上述充电条件15秒后后,则备自投装置显示充电完毕[4],备自投功能投入,可以进行启动和动作过程判断。
备自投放电条件:放电条件即闭锁条件,通常发生在备自投装置充电条件不满足或有外部闭锁量开入的情况下:(1)备自投装置功能压板退出;(2)手动或远方跳开1DL、2DL;(3)外部闭锁量开入。
备自投装置设置外部闭锁量开入是为了避免自投在故障上。
10kV母线故障时若投入备用电源,将造成带故障合闸,造成对设备的进一步冲击,因此当主变保护10kV侧后备动作后需要闭锁备自投装置[5]。
2、备自投的动作条件为:(1)当I母线无压,IL1进线无流时,备自投装置充电正常,备自投动作跳1DL,判1DL 在分位,合上3DL,判3DL合位,然后再跳4DL,判4DL为分位,然后再合6DL,判6DL合位,备自投动作成功。
这时#2主变带I段和IIA段母线,#3主变带III段和IIB段母线负荷,负荷比较平均的分配给2台变压器,在备自投的动作过程中,如果有任一步骤没有成功,如跳闸发出后,没有位置返回,备自投马上放电,同时报备自投动作失败。
(2)当IIA母线无压,IL2进线无流,备自投装置充电正常,备自投动作跳2DL,判2DL在分位,合上3DL。
这时通常IIB母线也无压,IL3进线也无流,由#2备自投完成相应动作。
这时#1主变带I段和IIA段母线,#3主变带III段和IIB段母线负荷,负荷比较平均的分配给2台变压器。
(3)上述备自投动作完成后,根据设定的过负荷定值条件,如果电流超过过负荷定值,则由备自投切掉部分不重要的线路。
#2备自投的逻辑方案与#1备自投完全一样。
三、备自投的实现方式目前完成该功能通常需要配置2台备自投装置,虽然配置的备自投的数量相同,但是实现的方式不同。
1、方式一:#1备自投完成对1DL、2DL、3DL的控制,而#2备自投完成4DL、5DL、6DL的控制,当II段(包含IIA段母线和II段母线)母线失压时,#1备自投和#2备自投分别动作,完成相应的备自投功能,二者之间没有联系;当I段母线失压时,#1备自投完成动作后(即跳1DL开关,合3DL)成功后,输出一付接点信号至#2备自投,由#2备自投完成跳4DL,合6DL功能。
该方式需要2台备自投的配合才能完成备自投的负荷均分功能。
当III段母线失压时,#2备自投完成相应功能(即跳5DL开关,合6DL)成功后,也要输出一副信号接点至#1备自投,由#1备自投完成跳2DL,合3DL功能[6]。
2、方式二:#1备自投完成对1DL、2DL、3DL、4DL、6DL的控制,而#2备自投完成4DL、5DL、6DL、2DL、3DL的控制,当II段(包含IIA段母线和II段母线)母线失压时,#1备自投和#2备自投分别动作,完成相应的备自投功能;当I段母线失压时,#1备自投需要完成跳1DL开关,合3DL,跳4DL,合6DL的功能。
当III段母线失压时,#2备自投需要完成跳5DL,合6DL,跳2DL,合3DL。
不需要2台备自投的配合就能完成备自投的负荷均分功能。
2台备自投之间没有任何联系[7]。
3、两种备自投方式的对比:首先从接线的复杂程度看,方式二显然比较复杂,方式二比方式一要多跳合2台开关,而方式一对断路器控制的划分更为清晰;其次从可靠性上看,方式一需要两台备自投的配合才能完成负荷均分功能,因此对整个10kV的运行状态有很好的监控,而方式二单台备自投即可完成备自投的负荷均分功能,两台备自投完全独立,但备自投跳相邻进线时,采用直跳方式,而没有考虑相邻侧运行情况,因此方式一的可靠性稍高一点;最后从运行维护方面看,显然方式二需要维护的工作量要比方案一要大一些。
通过以上分析比较,可以确定备自投方式一比较好。
四、问题和建议1、备自投的手动跳闸(或遥控跳闸)闭锁与备自投的配合问题,现在备自投厂家基本采用采集合后继电器的合位接点的方式来实现。
该继电器动作特点为,手动合闸(遥控合闸)时,该继电器接点闭合,备自投开始充电;当手动跳闸(遥控跳闸)时,该继电器接点返回,备自投马上放电[8]。
而有的保护厂家的操作箱中没有该合后继电器,因此只能采用手动跳闸(遥控跳闸)的接点直接来闭锁备自投,同时备自投的合后位置开入不能悬空,需要把开入正电源短接至该开入上去,否则备自投将无法充电。
(详见图2)图2:备自投开入接线图2、间隔接入顺序为:#1备自投的接入顺序为#1主变和#2主变IIA侧;对于#2备自投接入顺序则为#3主变和#2主变IIB侧,#2备自投的接入顺序不能颠倒,否则可能造成备自投动作错误,本来不需要启动负荷均分的,反而启动负荷均分功能。
3、输入备自投装置的断路器位置建议不要采用操作箱的辅助触点,操作箱的辅助触点容易受到的跳合闸回路影响,不能完全真实的反应断路器的实际位置,比如有的断路器采用的是弹簧储能接点,当弹簧开始储能时,合闸回路是断开的,只有储满能后才能导通,因此可能造成失去跳闸位置,造成备自投逻辑判断错误,因此建议采用断路器的辅助触点。
另外由于备自投方式二2DL、3DL、4DL、6DL需要分别提供两套断路器的辅助常闭辅助触点至备自投,因此还需要核实断路器的辅助触点的数量是否满足要求。
4、备自投跳闸输出的接点应接至操作箱的保护跳闸入口,而不能接至操作箱的手动跳闸(遥控跳闸)入口,由于手动跳闸(遥控跳闸)启动跳闸的同时,还有一付接点去了备自投闭锁开入,从而造成备自投放电,无法执行后面的逻辑操作[9]。
五、结论总之,随着社会的发展和进步,对电力供应的安全性和持续性提出更高的要求,目前备自投在变电站中实际运行良好,正确完成电源自动投入成功率比较高,取得了良好的经济和社会效益,但备自投接线复杂,涉及的断路器比较多,运行维护比较复杂,增加了运行维护的工作量,而运行维护的好坏,同时影响了备自投的正确动作率。
随着数字化技术发展,备自投实现的方式也将发生巨大变化,开关量、模拟量及跳合闸信号均采用在网络中传输[10],备自投的外围接线将完全取消,将大大减轻了运行维护的工作量,能够更好的保证备自投的正确动作,从而更好的保证了用户供电的可靠性和连续性。
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