智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種備自投裝置，尤其是一種智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的【技術(shù)領(lǐng)域】。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，包括用于采集第一10KV母線段電壓的第一電壓互感器、用于采集第二10KV母線段電壓的第二電壓互感器、用于采集連接于第一10KV母線段的出線上電流的第一電流互感器以及用于采集連接于第二10KV母線段的出線上電流的第二電流互感器；第一電壓互感器、第二電壓互感器、第一電流互感器以及第二電流互感器均與負(fù)荷備自投裝置連接；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，能實(shí)時采集變壓器負(fù)荷和出線負(fù)荷，保證備自投安全可靠動作，保證用戶持續(xù)供電以及供電的安全性。
【專利說明】智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種備自投裝置，尤其是一種智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有備自投裝置能在母線電壓失去時啟動，經(jīng)延時切除失電母線的電源開關(guān)，合上失電母線的備用電源開關(guān)，提高電網(wǎng)的供電可靠性。
[0003]由于現(xiàn)在的備自投裝置并沒有判別備自投動作時，是否存在供電變壓器過載的功能。導(dǎo)致部分存在過載問題的變電站，需要根據(jù)負(fù)荷大小情況進(jìn)行頻繁的手動投退操作，需要消耗大量的人力物力。同時備自投退出時，如果發(fā)生母線失電，將中斷重要用戶的供電，造成很大的社會影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，能實(shí)時采集變壓器負(fù)荷和出線負(fù)荷，保證備自投安全可靠動作，保證用戶持續(xù)供電以及供電的安全性。
[0005]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，包括用于采集第一 1KV母線段電壓的第一電壓互感器、用于采集第二 1KV母線段電壓的第二電壓互感器、用于采集連接于第一 1KV母線段的出線上電流的第一電流互感器以及用于采集連接于第二 1KV母線段的出線上電流的第二電流互感器；第一電壓互感器、第二電壓互感器、第一電流互感器以及第二電流互感器均與負(fù)荷備自投裝置連接。
[0006]所述第一主變壓器的副邊通過第一主變開關(guān)與第一 1KV母線段連接，第一主變壓器的原邊與第一 I1KV母線段連接；第二主變壓器的副邊通過第二主變開關(guān)與第二 1KV母線段連接，第二主變壓器的原邊與第二 110KV母線段連接。
[0007]所述第一主變壓器的副邊設(shè)置用于檢測第一主變開關(guān)電流的第一開關(guān)電流互感器，第二主變壓器的副邊設(shè)置用于檢測第二主變開關(guān)電流的第二開關(guān)電流互感器，第一開關(guān)電流互感器及第二電流互感器均與負(fù)荷備自投裝置連接。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):通過第一電壓互感器來獲取第一 1KV母線段的電壓值，通過第一電流互感器來獲取連接第一 1KV母線段的出線的電流值，從而得到第一母線段輸出功率；通過第二電壓互感器來獲取第二 1KV母線段的電壓值，通過第二電流互感器來獲取連接第二 1KV母線段的出線的電流值，從而得到第二母線段輸出功率；當(dāng)?shù)谝?1KV母線段或第二 1KV母線段失電時，負(fù)荷備自投裝置根據(jù)第一供電總輸出功率與第二主變壓器額定功率，或第二供電總輸出功率與第一主變壓器額定功率之間的關(guān)系，調(diào)整第一 1KV母線段、第二 1KV母線段上不同負(fù)荷的連接狀態(tài)，以使得在通過分段連接開關(guān)連接第一 1KV母線段及第二 1KV母線段后，所有出線的負(fù)荷功率滿足第一主變壓器或第二主變壓器的設(shè)定工作功率，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，能實(shí)時采集變壓器負(fù)荷和出線負(fù)荷，保證備自投安全可靠動作，保證用戶持續(xù)供電以及供電的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有的連接示意圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型的連接示意圖。
[0011]附圖標(biāo)記說明:1-第一 110KV母線段、2-第二 110KV母線段、3-第一 1KV母線段、4-第二 1KV母線段、5-負(fù)荷備自投裝置、6-第一電流互感器、7-第一開關(guān)電流互感器、8-第二開關(guān)電流互感器、9-第二電流互感器、IPT-第一電壓互感器、2PT-第二電壓互感器、Tl-第一主變壓器、T2-第二主變壓器、IDL-第一主變開關(guān)、2DL-第二主變開關(guān)以及3DL-分段連接開關(guān)。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1所示:現(xiàn)有的第一 110KV母線段I與第一主變壓器Tl的原邊連接，第一主變壓器Tl的副邊通過第一主變開關(guān)IDL與第一 1KV母線段3連接，第二 I1KV母線段2與第二主變壓器T2的原邊連接，第二主變壓器T2的副邊通過第二主變開關(guān)2DL與第二 1KV母線段4連接，第一 1KV母線段3與第二 1KV母線段4通過分段連接開關(guān)3DL連接。在使用時，第一 1KV母線段3上連接有若干出線，圖1中示出了，連接在第一 1KV母線段3上的出線L1、出線L2、出線L3、出線L3以及出線L5，出線LI上設(shè)置有出線開關(guān)4DL，依次類推，出線開關(guān)5DL設(shè)置在出線L2上，出線開關(guān)6DL設(shè)置在出線L3上，出線開關(guān)7DL設(shè)置在出線L4上，出線開關(guān)8DL設(shè)置在出線L5上，通過對應(yīng)的出線開關(guān)以及出線能夠連接負(fù)載，提供負(fù)載所需的電壓。與此同時，第二 1KV母線段4上的連接有出線L6、出線L7、出線L8、出線L9以及出線L10，出線開關(guān)9DL、10DL、11DL、12DL、13DL分別設(shè)置在相應(yīng)的出線上。
[0014]最通常的運(yùn)行方式為:第一主變開關(guān)IDL處于合位狀態(tài)，第二主變開關(guān)2DL處于合位狀態(tài)，分段連接開關(guān)3DL處于分位狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝?1kV母線段3失電時，備自投裝置跳開第一主變開關(guān)1DL，合上分段連接開關(guān)3DL，由第二主變壓器T2為所有出線供電；當(dāng)?shù)诙?kV母線段4失電時，備自投跳開第二主變開關(guān)2DL，合上分段連接開關(guān)3DL，由第一主變壓器Tl為所有出線供電，保證所有出線的正常供電。
[0015]但當(dāng)所有出線的負(fù)荷大于一臺主變壓器的最大容量時，備自投動作后將威脅所述處于運(yùn)行狀態(tài)的主變壓器的安全運(yùn)行，必須停用備自投保護(hù)，這在一定程度上影響了系統(tǒng)供電可靠性。
[0016]如圖2所示，第一主變壓器Tl的副邊通過第一主變開關(guān)IDL與第一 1KV母線段3連接，第一主變壓器Tl的原邊與第一 I1KV母線段I連接；第二主變壓器T2的副邊通過第二主變開關(guān)2DL與第二 1KV母線段4連接，第二主變壓器T2的原邊與第二 I1KV母線段2連接。為了能夠確保供電的安全可靠，本實(shí)用新型包括用于采集第一 1KV母線段3電壓的第一電壓互感器1PT、用于采集第二 1KV母線段4電壓的第二電壓互感器2PT、用于采集連接于第一 1KV母線段3的出線上電流的第一電流互感器6以及用于采集連接于第二 1KV母線段4的出線上電流的第二電流互感器9 ;第一電壓互感器1PT、第二電壓互感器2PT、第一電流互感器6以及第二電流互感器9均與負(fù)荷備自投裝置5連接；
[0017]負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)第一電壓互感器IPT檢測的電壓值、第一電流互感器6檢測的電流值得到第一 1KV母線段3的第一母線段輸出功率，負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)第二電壓互感器2PT檢測的電壓值、第二電流互感器6檢測的電流值得到第二 1KV母線段4的第二母線段輸出功率；
[0018]當(dāng)?shù)谝?1KV母線段3的電壓值為零，負(fù)荷備自投裝置5將第一 1KV母線段3在電壓為零前的第一母線段輸出功率與第二 1KV母線段4當(dāng)前的第二母線段輸出功率累加，得到第一供電總輸出功率；負(fù)荷備自投裝置5將第一供電總輸出功率與連接第二 1KV母線段4的第二主變壓器T2的額定功率進(jìn)行比較，負(fù)荷備自投裝置5調(diào)節(jié)第一 1KV母線段3出線上的負(fù)荷連接狀態(tài)以及第二 1KV母線段4出線上的負(fù)荷連接狀態(tài)，以使得通過分段連接開關(guān)3DL閉合后連接第一 1KV母線段3與第二 1KV母線段4時，第一 1KV母線段3出線的第一母線段輸出功率與第二 1KV母線段4出線的第二母線段輸出功率之和不大于第二主變壓器T2的設(shè)定工作功率；
[0019]當(dāng)?shù)诙?1KV母線段4的電壓值為零，負(fù)荷備自投裝置5將第二 1KV母線段4在電壓為零前的第二母線段輸出功率與第一 1KV母線段3當(dāng)前的第一母線段輸出功率累加，得到第二供電總輸出功率；負(fù)荷備自投裝置5將第二供電總輸出功率與連接第一 1KV母線段3的第一主變壓器Tl的額定功率進(jìn)行比較，負(fù)荷備自投裝置5調(diào)節(jié)第一 1KV母線段3出線上的負(fù)荷連接狀態(tài)以及第二 1KV母線段4出線上的負(fù)荷連接狀態(tài)，以使得通過分段連接開關(guān)3DL閉合后連接第一 1KV母線段3與第二 1KV母線段4時，第一 1KV母線段3出線的第一母線段輸出功率與第二 1KV母線段4出線的第二母線段輸出功率之和不大于第一主變壓器Tl的設(shè)定工作功率。
[0020]具體地，負(fù)荷備自投裝置5可以采用常用的芯片，如單片機(jī)等，也可以采用現(xiàn)有用于進(jìn)行切換的備自投裝置的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，負(fù)荷備自投裝置5也可以采用其他的數(shù)字電路、模擬電路或模擬數(shù)字混合電路，只要能夠?qū)崿F(xiàn)比較、計(jì)算，輸出等信號即可，此處不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過第一電壓互感器IPT來檢測獲取第一 1KV母線段3的電壓值，通過第二電壓互感器2PT來檢測獲取第二 1KV母線段4的電壓值，對于連接在第一 1KV母線段3的出線上設(shè)置第一電流互感器6，所述電流互感器6設(shè)置在每一個出線上，圖2中示出了五個第一電流互感器6，所述五個第一電流互感器6分別設(shè)置在出線L1、出線L2、出線L3、出線L4以及出線L5上，負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)每個出線上的第一電流互感器6獲得每個出線負(fù)載的電流值，同時，根據(jù)第一電壓互感器IPT檢測的電壓值，能夠得到第一 1KV母線段3輸出的第一母線段輸出功率。
[0021]與第一 1KV母線段3類似，通過第二電壓互感器2PT來檢測獲取第二 1KV母線段4的電壓值，在第二 1KV母線段4的出線上設(shè)置多個第二電流互感器9，每個第二電流互感器9設(shè)置在對應(yīng)的出線L6、出線L7、出線L8、出線L9以及出線LlO上，負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)第二電流互感器9檢測的電流值以及第二電壓互感器2PT檢測的電壓值，能夠得到第二1KV母線段4輸出的第二母線段輸出功率。
[0022]在獲取上述第一母線段輸出功率、第二母線段輸出功率后，負(fù)荷備自投裝置5能夠?qū)ι鲜鲚敵龉β手颠M(jìn)行存儲，當(dāng)?shù)谝?1KV母線段3或第二 1KV母線段4失去電壓后，將失去電壓前的輸出功率值作為判斷整個供電系統(tǒng)的判斷依據(jù)。在具體實(shí)施時，在負(fù)荷備自投裝置5內(nèi)可以預(yù)先設(shè)定第一主變壓器Tl以及第二主變壓器Tl的設(shè)定工作功率，所述設(shè)定工作功率一般不大于相對應(yīng)的額定功率，以確保第一主變壓器Tl以及第二主變壓器T2工作時的可靠性。
[0023]進(jìn)一步地，所述第一主變壓器Tl的副邊設(shè)置用于檢測第一主變開關(guān)IDL電流的第一開關(guān)電流互感器7，第二主變壓器T2的副邊設(shè)置用于檢測第二主變開關(guān)2DL電流的第二開關(guān)電流互感器8，第一開關(guān)電流互感器7及第二電流互感器8均與負(fù)荷備自投裝置5連接；
[0024]當(dāng)通過第一電壓互感器IPT檢測的第一 1KV母線段3的電壓為零，且通過第一開關(guān)電流互感器7檢測第一主變開關(guān)IDL的進(jìn)線無電流時，負(fù)荷備自投裝置5才將第一供電總輸出功率與連接第一 1KV母線段3的第一主變壓器Tl的額定功率進(jìn)行比較；
[0025]當(dāng)通過第二電壓互感器2PT檢測的第二 1KV母線段4的電壓為零，且通過第二開關(guān)電流互感器8檢測第二主變開關(guān)2DL的進(jìn)線無電流時，負(fù)荷備自投裝置5才將第二供電總輸出功率與連接第二 1KV母線段4的第二主變壓器T2的額定功率進(jìn)行比較。
[0026]當(dāng)?shù)谝?1KV母線段3的母線電壓Tvl消失，同時第一主變開關(guān)IDL的進(jìn)線無電流時，負(fù)荷備自投裝置5比較第一 1KV母線段3、第二 1KV母線段4的所有出線上的供電總輸出功率，并確定第一供電總輸出功率是否大第二主變壓器T2的額定功率，對于第一供電總輸出功率大于第二主變壓器T2的額定功率，以及第一供電總輸出功率不大于第二主變壓器T2的額定功率兩種情況分別進(jìn)行討論:
[0027]I)、當(dāng)?shù)谝还╇娍傒敵龉β蚀笥?.9倍的第二主變壓器T2額定功率時，負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)出線線路上負(fù)荷大小和負(fù)荷重要性排序，優(yōu)先選擇重要性低但負(fù)荷大的線路，其次選擇重要性低負(fù)荷小的線路，再次選擇負(fù)荷低重要性高的線路，最后選擇負(fù)荷大重要性高的線路。排序完成后，按照排序表開始進(jìn)行負(fù)荷切除，切除至所有運(yùn)行負(fù)荷的第一供電總輸出功率滿足第二主變壓器T2額定功率的70%-90%時為止。切除完成后，負(fù)荷備自投裝置5控制切除第一主變壓器Tl的第一主變開關(guān)1DL，合上分段連接開關(guān)3DL，至此，備自投工作完成。
[0028]2)、當(dāng)?shù)谝还╇娍傒敵龉β什淮笥?.9倍的第二主變壓器T2的額定功率時，負(fù)荷備自投裝置5控制切除第一主變壓器Tl的第一主變開關(guān)1DL，合上分段連接開關(guān)3DL，備自投工作完成。在具體實(shí)施時，負(fù)荷備自投裝置5內(nèi)可以預(yù)先存儲有連接第一 1KV母線段3、第二 1KV母線段4上每個出線負(fù)荷的重要性，負(fù)荷大小可以根據(jù)之前的電流值計(jì)算得到，所述負(fù)荷重要性可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)不同的工作環(huán)境場合來確定。
[0029]當(dāng)?shù)诙?1KV母線段4的母線電壓IV2消失，同時第二主變開關(guān)2DL的進(jìn)線無電流時，負(fù)荷備自投裝置5比較第一 1KV母線段3、第二 1KV母線段4的所有出線上的供電總輸出功率，并確定第二供電總輸出功率是否大第一主變壓器Tl的額定功率，對于第二供電總輸出功率大于第一主變壓器Tl的額定功率，以及第二供電總輸出功率不大于第一主變壓器Tl的額定功率兩種情況分別進(jìn)行討論:
[0030]I)、當(dāng)?shù)诙╇娍傒敵龉β蚀笥?.9倍的第一主變壓器Tl額定功率時，負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)出線線路上負(fù)荷大小和負(fù)荷重要性排序，優(yōu)先選擇重要性低但負(fù)荷大的線路，其次選擇重要性低負(fù)荷小的線路，再次選擇負(fù)荷低重要性高的線路，最后選擇負(fù)荷大重要性高的線路。排序完成后，按照排序表開始進(jìn)行負(fù)荷切除，切除至所有運(yùn)行負(fù)荷的第二供電總輸出功率滿足第一主變壓器Tl額定功率的70%-90%時為止。切除完成后，負(fù)荷備自投裝置5控制切除第二主變壓器T2的第二主變開關(guān)2DL，合上分段連接開關(guān)3DL，至此，備自投工作完成。
[0031]2)、當(dāng)?shù)诙╇娍傒敵龉β什淮笥?.9倍的第一主變壓器Tl的額定功率時，負(fù)荷備自投裝置5控制切除第二主變壓器T2的第二主變開關(guān)2DL，合上分段連接開關(guān)3DL，備自投工作完成。在具體實(shí)施時，負(fù)荷備自投裝置5內(nèi)可以預(yù)先存儲有連接第一 1KV母線段3、第二 1KV母線段4上每個出線負(fù)荷的重要性，負(fù)荷大小可以根據(jù)之前的電流值計(jì)算得到，所述負(fù)荷重要性可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)不同的工作環(huán)境場合來確定。
[0032]本實(shí)用新型通過第一電壓互感器IPT來獲取第一 1KV母線段3的電壓值，通過第一電流互感器6來獲取連接第一 1KV母線段3的出線的電流值，從而得到第一母線段輸出功率；通過第二電壓互感器2PT來獲取第二 1KV母線段4的電壓值，通過第二電流互感器9來獲取連接第二 1KV母線段4的出線的電流值，從而得到第二母線段輸出功率；當(dāng)?shù)谝?KV母線段3或第二 1KV母線段4失電時，負(fù)荷備自投裝置5根據(jù)第一供電總輸出功率與第二主變壓器T2額定功率，或第二供電總輸出功率與第一主變壓器Tl額定功率之間的關(guān)系，調(diào)整第一 1KV母線段3、第二 1KV母線段4上不同負(fù)荷的連接狀態(tài)，以使得在通過分段連接開關(guān)3DL連接第一 1KV母線段3及第二 1KV母線段4后，所有出線的負(fù)荷功率滿足第一主變壓器Tl或第二主變壓器T2的設(shè)定工作功率，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，能實(shí)時采集變壓器負(fù)荷和出線負(fù)荷，保證備自投安全可靠動作，保證用戶持續(xù)供電以及供電的安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，其特征是:包括用于采集第一 1KV母線段(3)電壓的第一電壓互感器(1PT)、用于采集第二 1KV母線段(4)電壓的第二電壓互感器(2PT)、用于采集連接于第一 1KV母線段(3)的出線上電流的第一電流互感器(6)以及用于采集連接于第二 1KV母線段(4)的出線上電流的第二電流互感器(9);第一電壓互感器(1PT)、第二電壓互感器(2PT)、第一電流互感器(6)以及第二電流互感器(9)均與負(fù)荷備自投裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，其特征是:第一主變壓器(Tl)的副邊通過第一主變開關(guān)(1DL)與第一 1KV母線段(3)連接，第一主變壓器(Tl)的原邊與第一110KV母線段(I)連接；第二主變壓器(T2)的副邊通過第二主變開關(guān)(2DL)與第二 1KV母線段(4)連接，第二主變壓器(T2)的原邊與第二 110KV母線段(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能聯(lián)切負(fù)荷備自投裝置，其特征是:所述第一主變壓器(Tl)的副邊設(shè)置用于檢測第一主變開關(guān)(IDL)電流的第一開關(guān)電流互感器(7)，第二主變壓器(T2)的副邊設(shè)置用于檢測第二主變開關(guān)(2DL)電流的第二開關(guān)電流互感器(8)，第一開關(guān)電流互感器(7)及第二電流互感器(8)均與負(fù)荷備自投裝置(5)連接。
【文檔編號】H02J9/06GK203967822SQ201420308218
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】鮑有理, 嚴(yán)芬, 沈俊東, 周微平, 許小兵, 仲偉寬, 張宇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司無錫供電公司