CN104682545A - 备用电源自动投入装置及其投入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种备用电源自动投入装置及其投入方法，其结构为，开关量输入模块、采保模块、电源模块的输出端连接CPU模块的输入端，CPU模块的输出端连接信号模块、开关量输出模块；交流输入模块的输出端连接采保模块的输入端；CPU模块通过通讯模块连接上位机。正确可靠地保证供电的安全性和可靠性，保护电力设备，增加电网运行的稳定性。本发明方法简单、设计思路明确，对于要求供电保障性的地区电网具有一定的实用意义。

Description

备用电源自动投入装置及其投入方法
技术领域
本发明涉及一种电源投入装置，特别是一种针对特定运行方式的备用电源自动投入装置及其投入方法。
背景技术
随着电网技术的不断发展，电网复杂程度的逐步提高，电力供应的稳定性和持续性的要求也越来越高，一般的供电线路均采用一个以上电源或电源进线进行供电，当一条电源线路发生故障切除时，需要自动快速准确地切换到备用电源，并要求尽可能减少切换时间；但目前投切设备安全性可靠性差，并且因运行方式、故障不同等原因导致的备用电源自动投入的方式也各不相同，所以需要结合生产实际，总结归纳特定电网运行方式的备自投装置的运行方式。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种备用电源自动投入装置，解决了现有技术安全性和可靠性差的问题，增加电网运行的稳定性。
本发明的另一目的在于提供一种备用电源自动投入装置的投入方法。
本发明的技术方案如下：
开关量输入模块、采保模块、电源模块的输出端连接CPU模块的输入端，CPU模块的输出端连接信号模块、开关量输出模块；交流输入模块的输出端连接采保模块的输入端；CPU模块通过通讯模块连接上位机。
本发明的投切方法包括下述步骤：
方式1：母联开关4QF处合位，母线Ⅰ、母线Ⅱ无电压，主变低压侧无电流；此时跳主变低压侧开关1QF，正确跳开后，跳母联且正确跳开后，合上两条联络线开关2QF、3QF。
方式2：母联开关4QF处分位，此时主变仅带一条母线运行，运行母线无电压、主变低压侧无电流；此时跳主变低压侧开关1QF，正确跳开后，合一条联络线开关2QF或3QF。
方式3：主变停电，两条联络线各供应一条母线运行，母联开关4QF处分位；此时任一母线无电压且对应的联络线无电流，跳开对应联络线开关，并合母联开关。
方式4：主变停电，联络线Ⅰ带一条母线运行。此时该母线无电压，联络线Ⅰ无电流，跳开联络线Ⅰ开关2QF，合联络线Ⅱ开关3QF。
方式5：主变停电，联络线Ⅱ带一条母线运行；此时该母线无电压，联络线Ⅱ无电流， 跳开联络线Ⅱ开关3QF，合联络线Ⅰ开关2QF。
方式6：主变停电，联络线Ⅰ带两条母线运行，母联开关4QF处合位；此时两条母线无电压，联络线Ⅰ无电流，跳开联络线Ⅰ开关2QF，合联络线Ⅱ开关3QF。
方式7：主变停电，联络线Ⅱ带两条母线运行，母联开关4QF处合位；此时两条母线无电压，联络线Ⅱ无电流，跳开联络线Ⅱ开关3QF，合联络线Ⅰ开关2QF。
本发明的优点效果：
结合供电工程生产实例，总结并归纳出两条母线并列，一台主变压器、两条联络电源进线的运行方式可能发生的全部备自投相关故障情况，并设计与之相对应的备自投装置动作方式，正确可靠地保证供电的安全性和可靠性，保护电力设备，增加电网运行的稳定性。本发明方法简单、设计思路明确，对于要求供电保障性的地区电网具有一定的实用意义。
附图说明
图1为线路系统主接线图。
图2为本发明结构示意框图。
图3-9为线路运行方式示意图。
具体实施方式
如图2所示，开关量输入模块、采保模块、电源模块的输出端连接CPU模块的输入端，CPU模块的输出端连接信号模块、开关量输出模块；交流输入模块的输出端连接采保模块的输入端；CPU模块通过通讯模块连接上位机。
CPU模块采用32位浮点DSP(120M)和16位高精度AD采样，包含采样频率为100Hz的AD采样回路，具备运算与逻辑功能。
交流输入模块采用容量为14交流输入的8I6U类型，可同时输入8个I信号和6个U信号；并通过采保模块提供28路交流、4路直流的低通滤波功能，处理电信号并输入交流量至CPU模块。
开关量输入模块采用容量为26路的开入插件，共用一个公共端，采开关量1到开关量26位置信息输入至CPU，输入电压可以为DC110V或220V。
开关量输出模块采用无公共端的16对容量常开触点或8对容量常开触点的出口插件。
信号模块具有公共端自保持的9对常开触点的信号插件。
通讯模块采用具有可选择的双网通信方式：CAN网、485网或工业以太网，通信速率可整定。
电源模块提供装置电源，以提供AC/DC220V或AC/DC110V的输入电压。 
本发明以一种针对双母线并列运行(或单母线分段)，一台主变压器及两条联络线(电源进 线)之间互为备用电源自动投入的装置运行方式的设计，以保证电力系统供电的可靠性要求。实际一次系统主接线图如图1所示，设计所采用的模拟量判据包括1#母线和2#母线的电压、电流，主变高、低压侧的电压、电流，两条联络线(联络线1、联络线2)上的电压、电流，以及各断路器(1QF、2QF、3QF、4QF)的开关位置信息，结合具体的工程生产实际，全面的分析这种运行方式的各种故障情况，设计并定义不同的备用电源自动投入方式，以保证该系统的正常稳定运行，增加供电可靠性。
方式1如图3所示，当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，1#主变低压侧无流，则经延时Ttz1后跳开主变低压侧开关，确认主变低压侧开关跳开后，经整定延时Ttz2后跳开母联开关，母联开关跳开后，经整定延时Thz1后合上对应两条联络线开关。
如果“主保护加速备投”控制字投入，有“1#主变主保护动作加速方式1、2备投”开入，且1#主变低压侧开关处于分位，瞬时跳开1#主变低压侧开关。确认主变低压侧开关跳开后，经整定延时Ttz2后跳开母联开关，母联开关跳开后，经整定延时Thz1后合上对应两条联络线开关。如果启动跳主变低压侧开关或母联开关且主变低压侧开关或母联开关合位不消失，延时3s报“方式1备投不成功”，同时备投放电。
如果启动合联络线，合闸命令一直不返回，则延时Thz1+3s后放电同时报“方式1备投不成功”。
方式2如图4所示，当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，1#主变低压侧无流，则经延时Ttz1后跳开主变低压侧开关，确认主变低压侧开关跳开后，经整定延时Thz1合上对应两条联络线开关。
如果“主保护加速备投”控制字投入，有“1#主变主保护动作加速方式1、2备投”开入，且1#主变低压侧开关处于分位，瞬时跳开1#主变低压侧开关。确认主变低压侧开关跳开后，经整定延时Thz1后合上对应两条联络线开关。
如果启动跳主变低压侧开关且主变低压侧开关合位不消失，延时3s报“方式2备投不成功”。如果启动合联络线，合闸命令一直不返回，延时Thz1+3s放点同时报“方式2备投不成功”。
方式3如图5所示，当充电完成后，任一条母线无压，对应联络线无流，则经延时Ttz3后跳开联络线开关，确认联络线开关跳开后经整定延时Thz2后合上母联开关。
如果启动跳联络线开关且联络线开关合位不消失，延时3s报“方式3备投不成功”，同时备投放电。
如果启动合母联开关，合闸命令一直不返回，延时Thz2+3s后放电同时报“方式3备投不成功”。
方式4如图6所示，当充电完成后，运行母线无压，联络线Ⅰ无流，则经延时Ttz3后跳开该联络线开关，确认联络线开关跳开后经整定延时Thz1后合联络线Ⅱ开关。
如果启动跳联络线Ⅰ开关且联络线Ⅰ开关合位不消失，延时3s报“方式4备投不成功”，同时 备投放电。
如果启动合联络线Ⅱ开关，合闸命令一直不返回，延时Thz1+3s后放电同时报“方式4备投不成功”。
方式5如图7所示，当充电完成后，运行母线无压，联络线Ⅱ无流，则经延时Ttz3后跳开该联络线开关，确认联络线开关跳开后经整定延时Thz1后合联络线Ⅰ开关。
如果启动跳联络线Ⅱ开关且联络线Ⅰ开关合位不消失，延时3s报“方式5备投不成功”，同时备投放电。
如果启动合联络线Ⅰ开关，合闸命令一直不返回，延时Thz1+3s后放电同时报“方式5备投不成功”。
方式6如图8所示，当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，联络线Ⅰ无流，则经延时Ttz3后跳开该联络线开关，确认联络线开关跳开后经整定延时Thz1后合上联络线Ⅱ开关。
如果启动跳联络线Ⅰ开关且该联络线开关合位不消失，延时3s报“方式6备投不成功”，同时备投放电。
如果启动合联络线Ⅱ开关，合闸命令一直不返回，延时Thz1+3s后放电同时报“方式6备投不成功”。
方式7如图9所示，当充电完成后，Ⅰ母、Ⅱ母均无压，联络线Ⅱ无流，则经延时Ttz3后跳开该联络线开关，确认联络线开关跳开后经整定延时Thz1后合上联络线Ⅰ开关。
如果启动跳联络线Ⅱ开关且该联络线开关合位不消失，延时3s报“方式7备投不成功”，同时备投放电。如果启动合联络线Ⅰ开关，合闸命令一直不返回，延时Thz1+3s后放电同时报“方式7备投不成功”。

Claims (9)

1.备用电源自动投入装置，其特征在于开关量输入模块、采保模块、电源模块的输出端连接CPU模块的输入端，CPU模块的输出端连接信号模块、开关量输出模块；交流输入模块的输出端连接采保模块的输入端；CPU模块通过通讯模块连接上位机。
2.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的CPU模块采用32位浮点DSP和16位高精度AD采样，包含采样频率为100Hz的 AD采样回路，具备运算与逻辑功能。
3.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的交流输入模块采用容量为14交流输入的8I6U类型，同时输入8个I信号和6个U信号；并通过采保模块提供28路交流、4路直流的低通滤波功能，处理电信号并输入交流量至CPU模块。
4.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的开关量输入模块采用容量为26路的开入插件，开入插件共用一个公共端，采开关量1到开关量26位置信息输入至CPU，输入电压为DC110V或220V。
5.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的开关量输出模块采用无公共端的16对容量常开触点或8对容量常开触点的出口插件。
6.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的信号模块具有公共端自保持的9对常开触点的信号插件。
7.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的通讯模块采用CAN网、485网或工业以太网。
8.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置，其特征在于所述的电源模块提供装置电源，以提供AC/DC220V或AC/DC110V的输入电压。
9.根据权利要求1所述的备用电源自动投入装置的投入方法，其特征在于包括下述步骤：
方式1：母联开关4QF处合位，母线Ⅰ、母线Ⅱ无电压，主变低压侧无电流；此时跳主变低压侧开关1QF，正确跳开后，跳母联且正确跳开后，合上两条联络线开关2QF、3QF；
方式2：母联开关4QF处分位，此时主变仅带一条母线运行，运行母线无电压、主变低压侧无电流；此时跳主变低压侧开关1QF，正确跳开后，合一条联络线开关2QF或3QF；
方式3：主变停电，两条联络线各供应一条母线运行，母联开关4QF处分位；此时任一母线无电压且对应的联络线无电流，跳开对应联络线开关，并合母联开关；
方式4：主变停电，联络线Ⅰ带一条母线运行；
此时该母线无电压，联络线Ⅰ无电流，跳开联络线Ⅰ开关2QF，合联络线Ⅱ开关3QF；
方式5：主变停电，联络线Ⅱ带一条母线运行；此时该母线无电压，联络线Ⅱ无电流，跳开联络线Ⅱ开关3QF，合联络线Ⅰ开关2QF；
方式6：主变停电，联络线Ⅰ带两条母线运行，母联开关4QF处合位；此时两条母线无电压，联络线Ⅰ无电流，跳开联络线Ⅰ开关2QF，合联络线Ⅱ开关3QF；
方式7：主变停电，联络线Ⅱ带两条母线运行，母联开关4QF处合位；此时两条母线无电压，联络线Ⅱ无电流，跳开联络线Ⅱ开关3QF，合联络线Ⅰ开关2QF。
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