备自投装置开入、开出回路的改进_裴超.pdf

2023 1期 备自投装置开入、开出回路的改进裴超，王大磊，马骁，向文平，黄宇翔，喻朝平，王曼，张凌跃（国网重庆市电力公司市北供电分公司，重庆 ；国网重庆市电力公司市区供电分公司，重庆 ）摘要：备自投装置是提升配电网供电可靠性和用户用电感知的重要设备。针对当前运行的配电网备自投装置调试检验往往需停运相关一次设备，极大影响供电可靠性和工作效率的问题，对备自投装置的开入、开出回路进行改进，提出了适用于配电站的不停电调试解决方案。在调试环节通过开入模拟模块、开出切换模块，将备自投功能中跳合闸动作接点出口至相应开关，以及动作开关位置返回至相应回路的光敏元件，完成先合备用开关，再跳工作进线开关或失压母线进线开关，完成备自投功能和开入开出回路检验，实现不对外停电的情况下备自投调试。通过该方法可有效提升配电网备自投调试检验效率，提高配电网的供电可靠性。关键词：备自投；供电可靠性；开入开出回路；调试检验中图分类号：，（，；，）：，：；基金项目：国网重 庆市 电力公 司 群 众 性创 新 科 技 项 目（编 号 ）收稿日期：作者简介：裴超（），硕士研究生，从事继电保护、配电自动化、直流电源系统工作。引言随着社会经济持续快速发展，配电网用电需求和设备规模连年攀升，对配电网业务的高效开展和供电服务保障提出了更高的要求。为保障配电网供电的可靠性，配电网双电源供电的站房应使用备用电源自动投入装置（简称“备自投装置”），当工作电源因故障被断开后，能迅速自动地将备用电源投入工作。由于配电网配置备自投装置的站房数量庞大，运行环境复杂，因此每年配电网备自投装置达到运行年限需进行定期检验及装置损坏报废更换后的检验工作繁重。传统的停电、带电或带负荷检验方法能最为真实地模拟实际的备自投动作逻辑，但该方法在二次接线完善的情况下尚需短时间停电，在二次接线混乱时所需停电时间可达数小时甚至更长，面临高停电压力和繁重工作量，导致管理部门采用该方法的积极性不高。为了减小停电影响，可采用输配电工程电工技术 中国电工网部分检验，备自投检验可不进行开关传动试验，但应校验至出口压板，并结合备自投作用的各间隔开关停电机会，分别进行备自投传动试验。由于配电网站房的开关受制造水平和运行环境影响大，机构不能电动分合闸现象时有发生，因此部分检验的效果未能较好体现。目前新颖的做法是采用模拟开关模拟工作进线开关，完成与备用进线开关的进线互投或与备用分段开关的分段自投试验。该方法完整地验证了备自投二次回路及逻辑功能，但存在二次安措恢复不到位导致接线错误的风险，投入高，工作量大。鉴于现有备自投调试检验方法存在的不足，本文提出了不停电调试的解决方案。对备自投装置的开入、开出回路进行改进，在调试环节采用开入、开出处理模块将备自投功能中跳合闸接点动作出口至相应开关位置，并返回至相应回路的光敏元件，完成先合备用开关，再跳工作进线开关或失压母线进线开关，不改变装置外部的接线及校验备自投的二次回路。配电网典型备自投方式及其动作逻辑 进线备自投方式进线备自投方式 如图、图所示。图 1 备自投方式一图 2 备自投方式二备自投满足充电条件并完成充电后，若两段母线电压均低于无压定值，工作进线无流，备用进线有压，备自投装置启动并达到时间定值，则装置中跳工作进线开关的接点动作并出口至工作进线开关，工作进线开关辅助接点开入至备自投装置工作进线开关的光敏元件，装置确认工作进线开关跳开后，经合闸时间延时合备用进线开关接点动作，出口至备用进线开关，备用进线开关位置返回后，备自投装置动作完成。分段备自投方式分段备自投方式 如图所示。图 3 备自投方式三、方式四备自投满足充电条件并充电完成后，若母或 母电压低于无压定值，且对应进线电流小于无流定值，备自投装置启动并达到时间定值，则跳失压母线进线开关的接点动作并出口至失压母线进线开关。完成跳闸后，其开关位置返回至该开关的光敏元件，装置确认失压母线进线开关跳开后，经合闸时间延时合分段开关的接点动作并出口至分段开关。位置返回后，备自投装置动作完成。备自投装置开入、开出回路改进方案针对现有备自投调试检验方法及备自投装置存在的不足，在备自投装置软硬件逻辑基础上，对装置的位置开入回路、跳合闸开出回路进行改进，以实现运行状态下的不停电备自投调试。装置设置正常模式和调试模式，分别应用于正常运行状态和调试检验状态。开入、开出回路的改进备自投装置位置开入回路的改进如图所示。图 4 改进后的备自投位置开入回路图中，为备自投装置，、为直流控母正电压、直流控母负电压。在备自投正常状态下，进线开关、进线开关和分段开关的位置直接开入至各自光敏元件。在备自投调试状态下，进线开关、进线开关和分段开关的位置开入至“开入模拟模块”，根据调试项目，将开关位置变化处理后开出至相关光敏元件，以获取在调试状态下开关动作后的位置变化。改进后的备自投开出回路如图所示。备自投正常状态下不经过“开出切换模块”，满足备自投动作条件后，相应的节点动作出口至相应开关。备自投调试状态下，根据调试项目，相应的跳合闸接点动作经“开出切换模块”处理后 开 出 至 相 应 开 关，以 实 现 调 试 状 态 下 的 合 闸、跳闸。电工技术输配电工程2023 1期 图 5 改进后的备自投开出回路 调试检验状态下的进线备自投方式（）充电完成后，若两段母线电压均低于无压定值，工作进线无流，备用进线有压，则备自投装置启动。（）备自投启动并达到时间定值后，跳工作进线开关的跳闸接点动作，经“开出切换模块”处理后出口合备用进线开关。合上备用进线开关后，备用进线开关位置经“开入模拟模块”开入至工作进线开关的光敏元件，装置“确认”工作进线开关跳开。（）“确认”工作进线开关跳开后，装置延时合备用进线开关接点动作，经“开出切换模块”出口跳工作进线开关，工作进线开关位置经“开入模拟模块”开入至备用进线开关的光敏元件，装置“确认”备用进线开关合上，完成调试状态下的进线备自投功能校验。调试检验状态下的分段备自投方式（）装置充电完成后，当母或 母电压低于无压定值，且对应进线电流小于无流定值，备自投装置启动。（）装置启动并达到时间定值后，跳失压母线进线开关跳闸接点动作，经“开出切换模块”出口合分段开关，分段开关位置经“开入模拟模块”开入至失压母线进线开关的光敏元件，装置“确认”失压母线进线开关跳开。（）“确认”失压母线进线开关跳开后，延时合分段开关接点经“开出切换模块”出口跳失压母线进线开关，失压母线进线开关位置经“开入模拟模块”开入至分段开关的光敏元件，装置“确认”分段开关已合上，完成调试状态下的分段备自投功能校验。结语备自投是重要的保证配电网供电可靠性的安全自动装置。本文提出的备自投开入、开出回路的改进方案在进行备自投调试检验时能大幅提高工作效率，减少资源投入，降低二次改接线风险，提升配网二次运行管理水平。本文提出了理论上的改进方法，后期将改进方案实用化，实际测试该改进策略的可靠性、可行性与合理性。参考文献 涂春鸣，高家元，赵晋斌，等弱电网下具有定稳定裕度的并网逆变器阻抗重塑分析与设计 电工技术学报，（）：侯慧，刘鹏，黄亮，等 考虑不确定性的电热氢综合能源系统规划电工技术学报，（）：张凯翔，张肖青分布式电源对配电网继电保护的影响分析供用电，（）：娄玲娇，侯永春 出口矩阵设置错误导致保护误动分析电气技术，（）：杨朝赟，张国平，张丰，等特殊接线变电站 备自投设计原则及逻辑分析电气技术，（）：孙大根备自投闭锁功能完善及试验分析电气技术，（）：继电保护和电网安全自动装置检验规程 金超杰备用电源自动投入装置应用研究保定：华北电力大学，陈文娟 标准化进线备自投装置不停电带开关传动试验方案电工技术，（）：程韧俐，张臻哲，何晓峰，等适用于变电站母线多分段接线的备 自 投 控 制 方 法 电 力 自 动 化 设 备，（）：（）线路保护及辅助装置标准化设计规范 章桢，庄严，陈浩，等一起 主变低压侧故障后备自投动作异常分析农村电气化，（）：（上接第 页）绍了核取样系统减压阀所需的压力、温度及流量等参数，分析了减压阀需处于较大的压差下工作，同时介绍了阀门的结构，并对阀芯、阀座处的结构进行了简化，方便后续的分析。提取了阀门自安装运行后的检修情况，通过分析可知与预防性检修大纲对比，此阀门的缺陷率较高。根据简化后的结构，其主要为孔板结构以及缝隙流动结构。对其结构进行原理分析，推导得到压力与流速、流量以及孔径之间的关系，再次根据沿程阻力损失原理，说明了阀芯的冲蚀主要与流速有关。从强度、增大孔板压差及增加级数进行考虑，得到新型阀门的结构，其结构原理变化为缝隙流动。经过换型前后的理论对比，其阀芯的结构强度增加，阀芯前的压差变大，使阀芯处压差得到极大减小，降低了流 速，从 而 降 低 了 阀 芯 的 冲 蚀，提 高 了 阀 门 的 可靠性。参考文献 赵 汉 中 工 程 流 体 力 学 武 汉：华 中 科 技 大 学 出 版社，火电厂汽水管道设计技术规定输配电工程电工技术