110 kV备自投装置在智能化变电站的应用.pdf

第期(总第 期)年 月机 械 工 程 与 自 动 化ME CHAN I C A LE N G I N E E R I N G&AUT OMA T I ONN o D e c 文章编号:()k V备自投装置在智能化变电站的应用芦君艺(西山煤电集团 电力分公司,山西太原 )摘要:为了满足负荷增长需求,部分内桥接线的 k V变电站正在扩建为扩大内桥接线.备用电源投入装置是 k V智能化变电站的重要二次设备,在应用过程中也面临新的挑战.研究了内桥接线时备自投的工作原理和动作过程,并对扩大内桥接线的相关问题进行了讨论.关键词:备自投装置;智能化变电站;扩大内桥接线中图分类号:TM 文献标识码:B收稿日期:;修订日期:作者简介:芦君艺(),男,山西忻州人,工程师,本科,研究方向:电气工程及自动化.引言 k V变电站是电力系统的重要组成部分,随着社会用电需求的提高,目前很多内桥接线的 k V变电站正在经历扩建为扩大内桥接线的过程,.在过去的实践中,k V备用电源投入装置已成为电力系统中的重要组成部分,它可以实现对电力系统的监测、保护、控制等方面的自动化和智能化,特别是在智能化变电站的应用更加灵活,.本文将针对 k V备自投装置在智能化变电站中的应用进行研究,探讨备自投装置的基本原理、在智能化变电站中的作用以及扩大内桥接线应用中存在的问题及解决方案.通过研究,将有助于提高智能化变电站的保护水平和运行效率,实现电力系统的安全稳定运行.k V系统电气主接线图为某 k V变电站系统的电气主接线,虚线内为远期规划,目前 M和 M采用导线连接为一个电气连接部分.由于本变电站为受电变电站,高压侧进线全部为本站供电,低压侧出线全部为用电负荷,因此不存在穿越功率,且由于本地区气象条件原因,线路故障频发,主变可靠性较高,不需要经常检修,因此该系统采用典型内桥接线.具体来说:k V母线单母分段,进线J X、主变压器在 M运行,进线J X、主变压器在 M运行,J X 和J X 分别来自不同的两所 k V变电站,构成本站的双电源进线,提高了供电可靠性.二次系统设备配置二次系统设备按照“三层两网”的结构进行配置,表为过程层设备配置清单,每个间隔均配置了智能终端和合并单元.智能终端采集本间隔的隔离开关、断路器的开关量信息,并对其进行控制;合并单元采集本间隔的电流、进线电压或母线电压等,M间隔未配置 T V智能汇控柜,相应功能由 T V智能汇控柜实现.间隔层配置一台具有自适应功能的 k V备用电源投入装置,由于本站远期将扩建为扩大内桥接线,因此 k V备自投装置需要具备相应功能,满足将来扩建需求.由于本站为受电站,两条进线不设保护装置.站控层设备有监控主机、综合应用服务器、数据通信网关机、打印机和音响报警装置等.图某 k V变电站系统电气主接线表过程层设备配置清单间隔名称配置情况J X 智能汇控柜智能终端、合并单元、测控装置J X 智能汇控柜智能终端、合并单元、测控装置主变压器智能汇控柜智能终端、合并单元主变压器智能汇控柜智能终端、合并单元 D L智能汇控柜智能终端、合并单元、测控装置 TV智能汇控柜智能终端、合并单元、测控装置备自投装置 运行方式方式一:J X 为主供电源,D L为合位,J X 作为热备用电源,D L为分位,D L为合位.当J X 由于线路侧失压时,备自投装置开始动作:首先命令 D L断开,待收到 D L分位信号后,立即命令合上 D L,然后收到 D L合位信号,动作完毕.这样就把供电线路由J X 切换到J X.方式二:J X 为主供电源,D L为合位,J X 作为热备用电源,D L为分位,D L为合位.当J X 由于线路侧失压时,备自投装置开始动作:首先命令 D L断开,待收到 D L分位信号后,立即命令合上 D L,然后收到 D L合位信号,动作完毕.这样就把供电线路由J X 切换到J X.方式三:两条进线断路器均为合位,J X l带主变压器负荷,J X 带主变压器负荷;D L为分位,且主变压器和主变压器隔离开关均为合位.当J X 线路侧失压,备自投装置开始动作:首先命令断开 D L,待收到 D L分位信号后,立即命令合上 D L,然后收到 D L合位信号,动作完毕.这样就实现J X 带两台主变压器的负荷.当J X 线路侧失压,备自投装置开始动作:首先 命令断开 D L,待收到 D L分位信号后,立即命令合上 D L,然后收到 D L合位信号,动作完毕.这样就实现J X 带两台主变压器的负荷.动作过程图为 k V备自投配置图.智能化变电站为“三层两网”结构:过程层为各相关间隔的智能汇控柜,主要是柜内的合并单元和智能终端;间隔层为备用电源自投装置;站控层主要设备为后台机、通信数据网关机、卫 星 同 步 时 钟 和 打 印 机 等.过 程 层 网 络 为G O O S E网,连接过程层和间隔层;站控层、间隔层网络连接站控层和间隔层.备自投装置通过S V网采集各间隔的电压、电流采样信号,通过G O O S E网采集各间隔断路器隔离开关的分合信号,当采集的信号符合备自投动作条件时,通过G O O S E网向相关智能终端发出分合闸信号,实现“直采直跳”,然后将相关信息通过站控层、间隔层网络上传到后台机和通信数据网关机,运行人员可以通过后台机看到设备状态,通信数据网关机将信息发送给远方监控,供监控人员查看.图 k V备自投配置关于扩大内桥接线中备自投的思考 扩大内桥接线的运行方式当本站扩建为扩大内桥接线后,可选的运行方式有种,常用的有以下种运行方式:方式一:J X 通过 D L带主变压器;J X 通过 D L、D L带主变压器和主变压器;M和 M分段 D L在热备用.方式二:J X 通过 D L、D L带主变压器和主变压器;J X 通过 D L带主变压器;M和 M分段 D L在热备用.方式三:J X 通过 D L、D L、D L带主变压器、主变压器和主变压器;D L在热备用.方式四:J X 通过 D L、D L、D L带主变压器、主变压器和主变压器;D L在热备用.扩大内桥接线备自投二次接线由图可知,若由于地区经济发展导致用户负荷增长,站内两台主变压器负荷较大,需要进行扩建.扩建方案为:解开 M和 M的导线连接,并且扩建主变压器间隔、M间隔 T V和桥断路器间隔 D L.扩建后的电气主接线为扩大内桥接线.扩大内桥接线的运行方式多达种,备自投的逻辑高达数十种,如果该站为常规综合自动化站,所有新建间隔和原间隔与备自投的二次电缆都需要重新敷设,工程量很大.但是在智能化变电站中,原间隔和备自投装置的二次电缆无需改动,只需要将新建间隔汇控柜内的合并单元和智能终端与备自投装置连接起来即可,可见由于采用了智能化的保护配置,智能化变电站的改扩建工程变得非常简单.扩大内桥接线备自投逻辑种常用的运行方式分别对应不同的备自投逻辑,每种逻辑要考虑备自投充电条件、与主变压器保护的闭锁关系和开关拒跳等情况,才能得出正确的动作条件和放电条件,以免备自投拒动或动作于故障电流.桥备自投逻辑系统运行方式为方式一和方式二,采用桥备自投逻辑,以方式一为例(方式二与此类似).动作的条件有三种:()正常状态下,J X 无流,M无压,M有压,备自投充电正常,此时备自投动 作跳开 D L,然后合 D L,动作后运行方式由方式一变为方式四.()J X 无流,M无压,M有压,备自投充电正常,此时备自投动作跳 D L,D L跳开后合上 D L,运行方式由方式一变为方式四,若 D L拒跳,则备自投跳开 D L,再合上 D L,此时由于 D L拒跳,避免了合闸于J X 线路故障,将主变压器隔离,能够最大程度上保证主变正常运行.()如果主变压器保护或高后备保护动作,无论J X 是否正确跳闸,D L分闸后,合上 D L.机 械 工 程 与 自 动 化 年第期 进线备自投逻辑系统运行方式为方式三和方式四,采用进线备自投逻辑,以方式三为例(方式四与此类似).动作条件有三种:()进线J X 无流,M三相无压,进线J X 线路有压,备自投充电正常,备自投动作跳进 线J X 的 D L开关,判 D L开关在分位,合上进线J X 的 D L开关.若 D L开关拒跳,则继续跳 D L开关,判 D L开关分位,合上进线J X 的 D L开关.若 D L开关也拒跳,则继续跳 D L开关,判 D L开关在分位,合上进线J X 的 D L开关.()l 主变压器保护动作,判进线J X 无流、主变压器三相无压、进线J X 线路有压、备自投充电正常,备自投动作判 D L开关在分位,合上进线J X 的 D L开关.若 D L开关拒跳,则跳 D L开关,判 D L开关在分位,合上进线J X 的 D L开关.()主变压器保护动作,判 M无压、D L开关在分位、进线J X 线路有压、备自投充电正常,备自投动作合上进线J X 的 D L开关.结束语本文研究了智能化变电站中 k V备自投装置的应用问题,并探讨了扩大内桥接线时的相关问题.在智能化变电站中,备自投装置可以有效地实现自动切换和远程控制,提高了电力系统的可靠性和安全性,同时也降低了操作和维护成本.然而,随着电力系统的不断发展,备自投装置还需要不断地适应新技术,才能更好地满足电力系统的需求.因此,我们需要进一步深入探讨备自投装置在智能化变电站中的应用,不断创新和改进,推动电力系统的发展.参考文献:陈振兴单母线智能变电站备自投装置改造设计实践J电工技术,():,郭婷矿井变电站智能化运行控制系统的应用研究J江西煤炭科技,():刘益,赵博群,周围,等智能变电站内桥备自投应用分析J电工技术,():李怡弨变电站智能化巡检控制系统的设计J江西煤炭科技,():A p p l i c a t i o no f k VB a c k u pA u t o m a t i cS w i t c h i n gD e v i c ei nI n t e l l i g e n t S u b s t a t i o nL UJ u n y i(E l e c t r i cP o w e rB r a n c hC o m p a n y,X i s h a nC o a lE l e c t r i c i t yG r o u pC o,L t d,T a i y u a n ,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t om e e t t h eg r o w i n gd e m a n df o r l o a d,s o m e k Vs u b s t a t i o n sw i t hp a r t i a l i n t e r n a lb r i d g i n ga r eb e i n ge x p a n d e dt o i n c r e a s e t h e i n t e r n a l b r i d g i n gc a p a c i t y T h eb a c k u pa u t o m a t i c s w i t c h i n gd e v i c e i sa n i m p o r t a n t s e c o n d a r ye q u i p m e n t i nt h e k Vi n t e l l i g e n t s u b s t a t i o n,a n da l s of a c e sn e wc h a l l e n g e si ni t sa p p l i c a t i o np r o c e s s T h i sa r t i c l ee x p l o r e st h ew o r k i n gp r i n c i p l ea n do p e r a t i o np r o c e s so ft h eb a c k u pa u t o m a t i cs w i t c h i n gd u r i n gt h ei n t e r n a lb r i d g i n g,a n dd i s c u s s e sr e l e v a n ti s s u e sr e l a t e dt ot h ee x p a n s i o no f i n t e r n a l b r i d g i n g K e y w o r d s:b a c k u pa u t o m a t i cs w i t c h i n gd e v i c e;i n t e l l i g e n t s u b s t a t i o n;e n l a r g i n g i n t e r n a l b r i d g ec o n n e c t i o n(上接第 页)销件(见图),径向连接抱箍、橡胶层及减速器外壳,再将防转销用M 的螺钉固定在半抱箍上(见图).图特殊定位防转销结语本文介绍了自行研发制造的输出形式为全滚筒结构减速器试车方案的提出、评审、论证、试验,并顺利完成了(加载)试车验证,试验结果表明,减速器各项运行参数及密封性能均达到试车要求.该产品不仅拓宽了公司减速器业务板块,同时为客户提供了最优解决方案.目前用户使用情况良好.图滚筒式减速器试车装置的结构图参考文献:濮良贵纪名刚机械设计M北京:机械工业出版社,闻 邦 椿机 械 设 计 手 册 M北 京:机 械 工 业 出 版 社,朱海鹏,张艺大功率矿用减速器油温冷却系统的改进J金属加工(冷加工),():,R e s e a r c ha n dA p p l i c a t i o no fC o mm i s s i o n i n gS c h e m e f o rR o l l e rR e d u c e r(L o a d i n g)Z H UH a i p e n g,S H IX i a o h u,ME IX u e,S U N W a n x i(N i n g x i aT i a n d iB e n n i uI n d u s t r i a lG r o u pC o,L t d,S h i z u i s h a n ,C h i n a)A b s t r a c t:T h eo u t e r r o l l e r r e d u c e r i s am i n e r e d u c e ru s e d f o rb e l t c o n v e y o r T h ew o r k i n gc o n d i t i o no f t h i sk i n do f r e d u c e r i s c o m p l e xa n db a d,a n d i tm u s tp a s s t h e t e s t t e s tb e f o r e i t c a nb ea p p l i e da f t e r t h ee n do fm a n u f a c t u r e T h r o u g ht h ea n a l y s i so f t h ea p p l i c a t i o no f t h ea c t u a lw o r k i n gc o n d i t i o n so ft h er e d u c e r,t h i sp a p e rf o c u s e so nt h ef e a s i b i l i t ya n di m p l e m e n t a t i o no ft h ec o mm i s s i o n i n gs c h e m e,a n df i n a l l yc o m p l e t e st h el o a d i n gc o mm i s s i o n i n gs u c c e s s f u l l y b y u s i n gt h e m e t h o d so fh o o pc o n n e c t i o na n dc e n t e rp o s i t i o n i n g,a n dm e e t s t h er e q u i r e m e n t so fv a r i o u sp a r a m e t e r so f t h ec o mm i s s i o n i n g K e y w o r d s:r o l l e r r e d u c e r;a c t u a lw o r k i n gc o n d i t i o n;c o mm i s s i o n i n gs c h e m e;p a r a m e t e r r e q u i r e m e n t 年第期机 械 工 程 与 自 动 化