本實(shí)用新型涉及一種終端變電站母線快速自愈裝置,屬于變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)供電可靠性的要求越來越高。備用電源自動(dòng)投入裝置是當(dāng)主供電源因線路故障或電源本身發(fā)生事故而停電后,能迅速自動(dòng)地將備用電源投入工作,使工作電源在被斷開后用戶不至于停電的一種自動(dòng)裝置,被廣泛應(yīng)用于220kV及以下電壓等級(jí)系統(tǒng)中。國內(nèi)應(yīng)用較多的是設(shè)置單獨(dú)的備用電源自動(dòng)投入裝置,主要實(shí)現(xiàn)進(jìn)線、主變壓器、分段備用投入功能。對(duì)于國內(nèi)電網(wǎng)的不同發(fā)展特點(diǎn),電力企業(yè),高校、設(shè)計(jì)單位等集中在多電源進(jìn)線備投、帶小電接入備投、串供備用投入等方面開展了研究。但針對(duì)通常是單線或雙回線供電的220kV終端變電站,一旦電源消失,將會(huì)造成全站失電,在如何能快速復(fù)電,確保重要用戶不失電方面研究較少。
傳統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置的自動(dòng)備用投入策略在220kV終端變電站在重要負(fù)荷母線的應(yīng)用上存在以下問題:
1、220kV終端變電站因220kV電源只有一個(gè),無法使用備用電源自動(dòng)投入裝置,而裝于110kV側(cè)的備用電源自動(dòng)投入裝置,對(duì)電源消失造成的失電也無能為力;
2、傳統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置的自動(dòng)備用投入策略僅考慮了本地變電站母線電壓或線路電流,而沒有考慮備用電源側(cè)的容載比、線路的熱穩(wěn)定極限等,如果負(fù)荷轉(zhuǎn)移之后備用電源側(cè)過載,則有可能進(jìn)一步導(dǎo)致故障擴(kuò)大;
3、傳統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置基本上都是各廠家設(shè)定的幾種固定的備用投入方式,當(dāng)變電站一次運(yùn)行方式變化或電網(wǎng)接線形式復(fù)雜多樣時(shí),廠家難以把各種運(yùn)行方式考慮全面,一旦出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)主接線形式及運(yùn)行方式與設(shè)計(jì)邏輯有沖突,備用電源自動(dòng)投入裝置將不能使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種終端變電站母線快速自愈裝置,在不改變終端變電站現(xiàn)有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和總體的一二次布線的基礎(chǔ)上完成重要負(fù)荷母線的快速自愈功能,從而避免220kV終端變電站全站失電的風(fēng)險(xiǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:至少包括電源插件、CPU 插件、交流輸入插件、A/D采樣插件、開入插件、開出插件、人機(jī)插件。其中,處理器CPU 插件和其它插件通過內(nèi)部總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,電源插件為裝置和其它插件提供工作電源,A/D采樣插件對(duì)交流輸入插件的交流量采樣同時(shí)通過內(nèi)部總線上送到CPU插件,開入插件采集開入量信號(hào)后通過內(nèi)部總線上送到CPU插件,開出插件通過內(nèi)部總線接收CPU插件的命令對(duì)相關(guān)斷路器進(jìn)行分合操作;
電源插件用于為裝置和其它插件提供工作電源;
CPU 插件是本裝置的核心部件,主要完成如下功能:模擬量輸入的采樣、計(jì)算和邏輯判斷功能、液晶顯示和指示燈指示功能、事件記錄和故障錄波功能、裝置啟動(dòng)和斷開功能以及通訊管理功能。此外處理器模塊(CPU 插件)還帶有一個(gè)高精度的時(shí)鐘,為裝置提供高精度的實(shí)時(shí)時(shí)間,同時(shí)可以處理多種方式的對(duì)時(shí)信號(hào)輸入;
交流輸入插件是一個(gè)模擬量轉(zhuǎn)換模塊,具有兩組電壓輸入、一組電流輸入??梢园迅咧的M量轉(zhuǎn)換為適合本裝置采樣使用的低值模擬量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)電力一次系統(tǒng)和本裝置的有效隔離。該模塊還帶有無源低通濾波電路,用于濾除每路模擬輸入通道中的干擾信號(hào);
A/D采樣插件采用16位的高精度A/D采樣芯片,主要用于交流輸入插件的交流量采樣的,同時(shí)把采樣數(shù)據(jù)通過內(nèi)部總線上送到CPU插件;
開入插件是一個(gè)開關(guān)量采集模塊;
開出插件是一個(gè)跳閘接點(diǎn)輸出模塊;
人機(jī)插件主要包括鍵盤、液晶顯示和信號(hào)指示燈,用于設(shè)置母線自愈功能所需的相關(guān)參數(shù)和定值、觀察實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和裝置狀態(tài)等以及查詢歷史報(bào)告。
本實(shí)用新型的原理是:通過人機(jī)插件設(shè)置母線快速自愈邏輯的相關(guān)參數(shù)和定值,然后CPU插件按照選定的邏輯,通過對(duì)就地采集的模擬量、就地開關(guān)量以及通過IEC61850或IEC60870-5-103協(xié)議獲取站內(nèi)其它測(cè)控裝置采集的電壓和開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和判斷,按照邏輯運(yùn)算和判斷的結(jié)果通過開出插件控制站內(nèi)相關(guān)斷路器的分合,從而使得終端變電站在進(jìn)線故障及主變故障時(shí)重要負(fù)荷母線能快速自愈。
本裝置適用于內(nèi)橋、單母線、單母線分段等主接線變電站的備用電源自動(dòng)投入邏輯功能以及全站失壓后快速恢復(fù)邏輯功能。
本實(shí)用新型的有益效果是:能夠在不改變變電站現(xiàn)有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和總體的一二次布線的基礎(chǔ)上,借助變電站內(nèi)現(xiàn)有的內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和各間隔的測(cè)控裝置,實(shí)現(xiàn)重要負(fù)荷母線快速自愈功能,同時(shí)能夠按照變電站負(fù)荷側(cè)的實(shí)際負(fù)荷情況設(shè)置母線快速自愈邏輯的相關(guān)參數(shù)和定值,滿足了現(xiàn)場(chǎng)不同的母線快速自愈的需求。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型插件間連接關(guān)系示意圖。
圖中:1-電源插件,2- CPU 插件,3-交流輸入插件,4- A/D采樣插件,5-開入插件,6-開出插件,7-人機(jī)插件。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1:如圖1-2所示,一種終端變電站母線快速自愈裝置,包括:
電源插件1,用于為裝置和其它插件提供工作電源;
CPU 插件2,用于模擬量輸入的采樣、計(jì)算和邏輯判斷;
交流輸入插件3,用于模擬量轉(zhuǎn)換;
A/D采樣插件4,用于采集交流輸入插件的交流量同時(shí)將采樣數(shù)據(jù)上傳至CPU插件;
開入插件5,用于采集開入量信號(hào)同時(shí)上傳至CPU插件;
開出插件6,用于接收CPU插件的命令對(duì)相關(guān)斷路器進(jìn)行分合操作;
人機(jī)插件7,用于設(shè)置母線自愈功能所需的相關(guān)參數(shù)和定值、觀察實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和裝置狀態(tài)等以及查詢歷史報(bào)告;
所述電源插件1與CPU 插件2連接,交流輸入插件3、A/D采樣插件4、開入插件5、開出插件6、人機(jī)插件7均與電源插件1、CPU 插件2連接,交流輸入插件3與A/D采樣插件4連接。
以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。