CN103124103A - 换流站10kv站用电系统及其备自投互投、反投方法 - Google Patents

换流站10kv站用电系统及其备自投互投、反投方法 Download PDF

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本发明涉及一种换流站10KV站用电系统及其备自投互投、反投方法，该系统包括两段工作母线及其对应的供电线路和一段备用母线及其对应的供电线路，所述供电线路上分别设有对应的断路器，所述备用母线分别通过母联开关（4、5）与所述两段工作母线连接，并分别设有一台用于控制母联开关（4、5）的备自投装置（1#、2#），所述两段工作母线通过母联开关（3）连接，并设有一台用于控制母联开关（3）的用于互投的备自投装置（3#），解决了现有换流站用电系统无法实现两段工作母线互投的问题。

Description

换流站10KV站用电系统及其备自投互投、反投方法
技术领域
本发明涉及高压/特高压直流输电工程换流站领域，具体涉及一种换流站10KV站用电系统及其备自投互投、反投方法。
背景技术
一般来说，换流站10kV站用电系统均有三段母线组成，I母和II母为工作母线，而III母为备用母线，正常由两段工作母线带负荷运行，只需要两台备自投装置即可。当时都只具备正向备自投功能，即某段工作母线失电，则由备用母线继续给该工作母线供电。如果失电的工作母线又恢复供电后，运行人员只能手动拉开母联开关，合上线路开关，增加了很多人为的工作量。现在的换流站都需要满足该工况下的逆向备自投功能（即自恢复功能，简称反投）。另外，为保证供电的可靠性，需要满足一段工作母线失电后，由另一段工作母线恢复供电的功能（即互投）。
发明内容
本发明的目的是提供一种换流站10KV站用电系统及其备自投互投、反投方法，用以解决现有技术换流站用电系统无法实现两段工作母线互投的问题。
为实现上述目的，本发明的系统方案是：一种换流站10KV站用电系统包括两段工作母线及各自对应的供电线路和一段备用母线及其对应的供电线路，所述供电线路上分别设有对应的断路器，所述备用母线分别通过母联开关（4、5）与所述两段工作母线连接，并分别设有一台用于控制母联开关（4、5）的备自投装置（1#、2#），所述两段工作母线通过母联开关（3）连接，并设有一台用于控制母联开关（3）的备自投装置（3#）。
进一步地，所述母联开关（4、5、3）为断路器。
本发明的方法方案是：一种换流站10KV站用电系统的备自投互投、反投方法，包括如下步骤：
（1）   用电系统正常工作时，三条供电线路分列运行；
（2）   若其中一段工作母线的供电线路失电，则由控制该段工作母线与备用母线间母联回路的备自投装置断开该供电线路，并合上该母联回路的断路器，由备用母线的供电线路带动该工作母线和备用母线工作；
（3）  当步骤（2）中所述的工作母线的供电线路恢复供电时，由步骤（2）中的备自
投装置断开该段工作母线与备用母线间的母联回路，重新由该段工作母线的供电线路带动其工作，实现反投功能；
（4）   若检测到其中一段工作母线失压，则由控制两段工作母线间母联回路的备自投
装置断开该段工作母线的供电线路，并合上该母联回路的断路器，由另一段工作母线给失电的工作母线供电，实现互投功能；
（5）  如果因其中一段工作母线的供电线路失电导致该段工作母线失压，则首先判断
备用母线是否有压，若备用母线有压，则按照步骤（2）执行，若备用母线无压而另一段工作母线有压，则按照步骤（4）执行；
（6）  若所述断路器在就地位置，且被保护跳闸时，对应的备自投装置被闭锁；
（7）  若在人机界面上，操作人员对断路器进行分闸操作或者断路器在分位，且控制
系统未检测到跳闸位时，对应的备自投装置被闭锁。
进一步地，所述步骤（6）中的保护跳闸是指除了差动保护跳闸、速断保护跳闸和非电量保护跳闸之外的保护跳闸。
本发明达到的有益效果：本发明在两工作母线之间设有母联开关，且增加一台备自投装置来对该母联开关进行控制，当一段工作母线失电后，可以由另一段工作母线恢复为其供电，方便实现两段工作母线的互投功能，简化了备自投装置的逻辑，且增加了供电的可靠性而且由三台备自投装置分别控制任一段工作母线从失电到复电，实现了逆向备自投的功能，不需要人工操作，降低了工作量。
另外，本发明换流站用电系统还设有用于控制备自投装置闭锁的逻辑电路，当换流站的控制系统操作相应的断路器时，逻辑电路会发出一个信号到相应的备自投装置将该备自投装置闭锁，避免了备自投装置不必要的动作，使备自投装置与控制系统能更好地配合。
附图说明
图1是本发明换流站10kV站用电系统一次接线示意图；
图2是本发明换流站10kV站用电系统实施例示意图；
图3是本发明实现闭锁备自投的逻辑电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1，Ⅰ母和Ⅱ母为工作母线，Ⅲ母为备用母线，在Ⅰ母和Ⅲ母的母联回路上设有母联开关4，并由1#备自投装置来控制母联开关4，Ⅱ母和Ⅲ母的母联回路上设有母联开关5，并由2#备自投装置来控制母联开关5，Ⅰ母和Ⅱ母的母联回路上设有母联开关3，并由3#备自投装置来控制母联开关3，线路11由开关装置1和变压器1B串接、线路12由开关装置2和变压器2B串接、线路13由开关装置6和变压器3B串接。
如图2，本实施例中，母联开关4、母联开关5和母联开关3分别为断路器4DL、断路器5DL和断路器3DL，开关装置1、开关装置2和开关装置6分别为断路器1DL、断路器2DL和断路器6DL。
具体工作过程如下：
1）正常运行时，断路器3DL、4DL、5DL断开，三台站用变压器分列运行。
2）若线路11失电，由1#备自投装置延时Tb1后跳开1DL，确认1DL跳开后合上4DL，线路13带工作母线I和备用母线III运行；
自动恢复投切（反投）：当线路11电压恢复，首先经过延时Tb3后跳开4DL，确认4DL跳开后合上1DL。
3）若线路12失电，由2#备自投装置跳2DL合5DL，线路13带工作母线II和备用母线III运行；
自动恢复投切（反投）：当线路12电压恢复，跳开5DL，确认5DL跳开后合上2DL。
4）I母与II母的互投功能：当检测到II母失压时，由3#备自投装置经过延时Tb4后跳开2DL，确认2DL跳开后合上3DL，实现I母给失电的II母供电；
当检测到I母失压时，由3#备自投装置经过延时Tb5后跳开1DL，确认1DL跳开后合上3DL，实现Ⅱ母给失电的I母供电。
在如下的情况下，10kV的备自投装置会被闭锁动作：
（1）就地手跳10kV开关时，由保护来闭锁备自投，其中差动保护，速断保护，非电量保护跳闸时不会闭锁备自投，而其它的保护跳闸则会闭锁备自投；
（2）当运行人员在人机界面（HMI）操作相应的10kV开关时，由交流站控闭锁备自投。
如图3， Q0/CMD_OFF表示从人机界面下发的断路器分命令；Q0/OFF表示从就地测控单元送到控制系统的断路器分位状态；Q0/TRIP表示当没有从人机界面下发断路器的分命令，控制系统检测到断路器从合状态变为分状态，则置位该状态位；Block_BZT表示当图3中的各逻辑满足时，则由就地测控单元输出该命令，硬接线送到备自投装置的开入。
由图3的逻辑关系可知，当在HMI对断路器进行分闸操作或断路器在分位，而且交流站控未检测到跳闸位时，闭锁备自投装置；如果断路器在就地位置且被保护跳闸时，由于跳闸位(TRIP)的逻辑关联断路器不在就地，所以此时交流站控检测不到TRIP位，TRIP=0，就会闭锁备自投，从而实现换流站控制系统与备自投装置动作的有效配合。 

Claims (4)

1.一种换流站10KV站用电系统，包括两段工作母线及各自对应的供电线路和一段备用母线及其对应的供电线路，所述供电线路上分别设有对应的断路器，所述备用母线分别通过母联开关（4、5）与所述两段工作母线连接，并分别设有一台用于控制母联开关（4、5）的备自投装置（1#、2#），其特征在于，所述两段工作母线通过母联开关（3）连接，并设有一台用于控制母联开关（3）的备自投装置（3#）。
2.根据权利要求1所述的换流站10KV站用电系统，其特征在于，所述母联开关（4、5、3）为断路器。
3.一种如权利要求1所述的用电系统备自投互投、反投方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）用电系统正常工作时，三条供电线路分列运行；
（2）若其中一段工作母线的供电线路失电，则由控制该段工作母线与备用母线间母联回路的备自投装置断开该供电线路，并合上该母联回路的断路器，由备用母线的供电线路带动该工作母线和备用母线工作；
（3）当步骤（2）中所述的工作母线的供电线路恢复供电时，由步骤（2）中的备自投装置断开该段工作母线与备用母线间的母联回路，重新由该段工作母线的供电线路带动其工作，实现反投功能；
（4）若检测到其中一段工作母线失压，则由控制两段工作母线间母联回路的备自投装置断开该段工作母线的供电线路，并合上该母联回路的断路器，由另一段工作母线给失电的工作母线供电，实现互投功能；
（5）如果因其中一段工作母线的供电线路失电导致该段工作母线失压，则首先判断备用母线是否有压，若备用母线有压，则按照步骤（2）执行，若备用母线无压而另一段工作母线有压，则按照步骤（4）执行；
（6）若所述断路器在就地位置，且被保护跳闸时，对应的备自投装置被闭锁；
（7）若在人机界面上，操作人员对断路器进行分闸操作或者断路器在分位，且控制系统未检测到跳闸位时，对应的备自投装置被闭锁。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤（6）中的保护跳闸是指除了差动保护跳闸、速断保护跳闸和非电量保护跳闸之外的保护跳闸。
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