CN101610001A - 数字化变电站智能化电压选择装置 - Google Patents

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徐科
邢立功
张会建
杨钢
李广存
黄毅
时燕新
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Abstract

本发明涉及一种数字化变电站智能化电压选择装置，包括I母线、II母线和一次电气设备，I母线和II母线分别连接第一刀闸K1和第二刀闸K2，第一刀闸K1和第二刀闸K2分别连接一次电气设备，该装置中还包括母线电压合并单元、线路间隔智能操作箱、线路间隔合并单元和GOOSE交换机。本发明结构简单、安全可靠，具备自动和手动选择功能，任一间隔的电压选择失效均不会影响其他间隔的操作，解决了数字化变电站的电压选择问题，适用于采用电子式互感器和GOOSE网络的应用场合，是一种安全、操作简便的双母线供电线路电压选择装置。

Description

数字化变电站智能化电压选择装置
技术领域
本发明属于双母线供电线路电压选择技术领域，尤其是一种数字化变电站智能化电压选择装置。
背景技术
在电厂、变电站中双母线是一种广泛使用的母线方式，这种主接线方式通常是将母联断路器合上使双母线并列运行，这样当一组母线发生短路故障时，母差保护只需要将连接在该组母线上各元件的断路器和母联断路器跳开，而另一段母线仍继续工作。在双母线供电方式中，电压选择是必不可少的，当进行一次电气元件倒母线操作时，电压选择用来保证一次电气元件的继电保护、测量仪表和自动装置所需要的二次电压与一次电气元件所连接的母线对应。传统变电站电压选择一般是将需要选择的两路电压及刀闸的辅助接点硬接线接入电压切换装置实现。随着技术地发展，传统变电站正逐渐转变为数字化变电站，在数字化变电站中采用了电子式互感器和GOOSE网络技术，其电压选择方式与传统变电站有很大的不同，随着数字化变电站技术的进一步推广，研究新的电压选择方法显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉，适用于数字化变电站中双母线供电方式电压选择的数字化变电站智能化电压选择装置。
本发明采取的技术方案是：
一种数字化变电站智能化电压选择装置，包括I母线、II母线和一次电气设备，I母线和II母线分别连接第一刀闸K1和第二刀闸K2，第一刀闸K1和第二刀闸K2分别连接一次电气设备，其特征在于：该装置中还包括母线电压合并单元、线路间隔智能操作箱、线路间隔合并单元和GOOSE交换机，母线电压合并单元的输入端分别连接电子式电压互感器EVT1和EVT2的输出端，母线电压合并单元的输出端连接线路间隔合并单元的输入端SR1，第一刀闸K1和第二刀闸K2的辅助接点分别连接线路间隔智能操作箱的两个输入端，线路间隔智能操作箱通过GOOSE交换机连接线路间隔合并单元的ER1，三相线路电子式电流互感器ECT的输出端连接线路间隔合并单元的三个输入端IN1、IN2、IN3，线路间隔合并单元上还连接一强制选择开关K，线路间隔合并单元的输出端连接保护装置等间隔层设备。
而且，所述的线路间隔合并单元与强制选择开关K的连接关系是：强制选择开关K的三个静触点分别连接线路间隔合并单元的第四、五和六输入端，强制选择开关K的动触点连接直流电源。
而且，所述母线电压合并单元与线路间隔合并单元之间、第一电子式电流互感器ECT1与线路间隔合并单元之间以及线路间隔合并单元与保护单元之间均通过光纤连接。
本发明的优点和积极效果是：
1.本装置主要由数字化设备和GOOSE网络组成，其数据传输准确、快捷、安全，为数字化变电站的电压选择提供了一个安全、便捷的解决方案，而且避免了传统变电站中使用硬接线时造成的电压选择二次反充电的问题。
2.本装置在线路间隔合并单元上设置强制选择开关，该开关可以提供手动电压选择和自动电压选择的工作方式，为现场提供了更灵活、方便的控制方法。
3.本发明结构简单、安全可靠，任一间隔的电压选择失效均不会影响其他间隔的操作，解决了数字化变电站的电压选择问题，适用于采用电子式互感器和GOOSE网络的应用场合，是一种安全、操作简便的双母线供电线路电压选择装置。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种数字化变电站智能化电压选择装置，如图1所示，包括I母线1、II母线2和一次电气设备，I母线和II母线分别连接第一刀闸K1和第二刀闸K2，第一刀闸K1和第二刀闸K2分别连接一次电气设备，本发明的创新在于：该装置中还包括母线电压合并单元、线路间隔智能操作箱、线路间隔合并单元和GOOSE交换机，各单元与两条母线及两个刀闸的连接关系是：母线电压合并单元的输入端IN1到IN6通过光纤连接电子式电压互感器EVT1和EVT2的输出端(EVT1和EVT2分别连接I母线和II母线)，母线电压合并单元的输出端OUT1通过光纤连接线路间隔合并单元的输入端SR1，第一刀闸K1和第二刀闸K2的辅助接点通过电缆分别连接线路间隔智能操作箱的两个输入端DIN1和DIN2，线路间隔智能操作箱通过GOOSE交换机连接线路间隔合并单元的输入端ER1，三相线路电子式电流互感器ECT的输出端连接线路间隔合并单元的三个输入端IN1、IN2、IN3，线路间隔合并单元上还连接一强制选择开关K(见图1中右边虚线框)，线路间隔合并单元的输出端OUT9通过光纤连接保护单元。
线路间隔合并单元与强制选择开关K的连接关系是：强制选择开关K由三个静触点Kj1、Kj2、Kj3和一个动触点Kd0构成，其中Kj1为强制选择I母线电压挡位，Kj2为强制选择II母线电压挡位，Kj3为自动电压选择。Kj1、Kj2、Kj3分别连接线路间隔合并单元的输入端DIN1、DIN2、DIN3，Kd0连接直流正电源。
本发明中各单元的作用是：
1.线路间隔合并单元：收取母线电压间隔发送来的两组母线电压信号、GOOSE网交换机发送来的刀闸位置信息和强制把手的硬开入信号，最终实现电压选择并将相关信息发送至间隔层的保护单元；
2.强制选择开关：在手动与自动间切换；
3.母线电压合并单元：采集两组母线的电压信号发送给线路间隔合并单元；
4.线路间隔智能操作箱：采集刀闸的位置信息并发送给开入开出网交换机；
5.GOOSE交换机：负责将刀闸位置信息转发给线路间隔合并单元。
本发明是一种基于电子式互感器和GOOSE网络的电压选择装置，适用于数字化变电站双母线供电线路。电压选择由线路间隔合并单元完成并将电流信号、选择后的电压信号输送至保护单元，电压选择分为自动电压选择和手动电压选择，下面对自动、手动电压选择分别进行描述：
1.自动电压选择：母线电压间隔合并单元同时采集两组母线的电压信号，并发送给线路间隔合并单元；线路间隔智能操作箱采集本间隔的刀闸位置信息并通过GOOSE交换机输送至线路间隔合并单元，线路间隔合并单元根据接收的数据判断本间隔线路挂在哪一条母线上并选择相应的电压实现自动电压选择。线路间隔合并单元将选择后的母线电压信号和本间隔的电流信号一起发送给间隔层的保护单元。
2.手动电压选择：强制选择I母线电压、强制选择II母线电压两档位的优先级比自动电压选择挡位高。当Kd0与Kj1接触时，强制选择I母线电压；当Kd0与Kj2接触时，强制选择II母线电压；当Kd0与Kj3接触时，手动电压选择不起作用，处于自动电压选择状态。
正常运行时，启用自动电压选择功能，当自动电压选择失效时，再启用手动电压选择功能。刀闸与强制选择开关的逻辑关系见表1：
  强制选择把手位置  K1位置  K2位置   选择电压   报警状态
  Kd0与Kj1接触  X  X   第一母线电压   无
  Kd0与Kj2接触  X  X   第二母线电压   无
  Kd0与Kj3接触  合入(1)  断开(0)   第一母线电压   无
  Kd0与Kj3接触  断开(0)  合入(1)   第二母线电压   无
  Kd0与Kj3接触  合入(1)  合入(1)   第一或第二母线电压   PT并列报警
  Kd0与Kj3接触  断开(0)  断开(0)   无   PT断线报警
表1：刀闸与强制选择开关的逻辑关系

Claims (3)

1、一种数字化变电站智能化电压选择装置，包括I母线、II母线和一次电气设备，I母线和II母线分别连接第一刀闸K1和第二刀闸K2，第一刀闸K1和第二刀闸K2分别连接一次电气设备，其特征在于：该装置中还包括母线电压合并单元、线路间隔智能操作箱、线路间隔合并单元和GOOSE交换机，母线电压合并单元的输入端分别连接电子式电压互感器EVT1和EVT2的输出端，母线电压合并单元的输出端连接线路间隔合并单元的输入端SR1，第一刀闸K1和第二刀闸K2的辅助接点分别连接线路间隔智能操作箱的两个输入端，线路间隔智能操作箱通过GOOSE交换机连接线路间隔合并单元的ER1，三相线路电子式电流互感器ECT的输出端连接线路间隔合并单元的三个输入端IN1、IN2、IN3，线路间隔合并单元上还连接一强制选择开关K，线路间隔合并单元的输出端连接保护装置等间隔层设备。
2、根据权利要求1所述的数字化变电站智能化电压选择装置，其特征在于：所述的线路间隔合并单元与强制选择开关K的连接关系是：强制选择开关K的三个静触点分别连接线路间隔合并单元的第四、五和六输入端，强制选择开关K的动触点连接直流电源。
3、根据权利要求1所述的数字化变电站智能化电压选择装置，其特征在于：所述母线电压合并单元与线路间隔合并单元之间、第一电子式电流互感器ECT1与线路间隔合并单元之间以及线路间隔合并单元与保护单元之间均通过光纤连接。
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