CN106787141A - 一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法，以联络专线连接两开关站内热备用和运行状态的线路开关1DL、2DL；站内独立设置备自投装置，第一开关站内的分段开关4DL检修或停用时，执行线路自切失压起动逻辑判断，在第一开关站内分段母线失压，分段母线电源失电，并判断线路电压互感器有压，且第二开关站的线路开关2DL为合位时，第一开关站分段母线的电源进线开关3DL和站内分段开关4DL跳开，使分段母线无电源供电；并执行线路自切合闸逻辑判断，在第一开关站分段母线失压起动，电源进线开关3DL、站内分段开关4DL为分位时自切动作，使线路开关1DL合位，恢复第一开关站分段母线的供电。本发明判断逻辑简单、动作反应快，可提高配电网恢复失电区域的速度。

Description

一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法
技术领域
本发明涉及电力领域，特别涉及一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法。
背景技术
配电网是保证供电质量、提高电力系统经济效率的中心环节。随着智能电网技术的兴起以及用户对供电质量、供电可靠性要求的不断提高，具有自愈特征的智能配网受到了广泛的关注和重视。自愈控制技术是对传统配电自动化技术的延伸和实现配电网智能化的主要手段，是未来智能配电网发展的必然趋势。自愈使电网在发生故障时能够自动快速恢复供电，让用户几乎感觉不到停电；整个过程不需要人工干预，全部自动完成，而停电时间将从以往的2至3小时缩短至2分钟乃至几秒。
110kV用户变电站的接线，多为两个电压等级，110kV/10kV，10kV多为单母分段接线；对供电可靠性要求高的用户，也有采用双母线接线的。对水泥行业一般单台主变，硅、钢铁行业一般为两台主变。容量视其用电负荷大小不等，一般20～40MVA不等。其10kV大多为终端出线，如果还有下一级10kV开关站，则用户内部最多3级时限。针对开关站接线保护与配电自动化的动作配合进行研究，有利于确保配电网故障的自动定位、切除故障部分、恢复非故部分运行，从而实现10kV中压配网的自愈功能，保障电网安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法，以现场安装的判断逻辑简单、动作反应快的备自投装置，提高配电网恢复失电区域的速度。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法，其中，单母分段接线的第一开关站和第二开关站之间设有联络专线；所述联络专线的一端连接第一开关站的分段I母线的线路开关1DL，另一端连接第二开关站的分段II母线的线路开关2DL；正常运行时，线路开关1DL处于热备用状态，线路开关2DL处于运行状态；
第一开关站内设置有一个站内独立的备自投装置，在第一开关站内的分段开关4DL检修或停用时，执行线路自切失压起动逻辑判断，在第一开关站内分段I母线失压，分段I母线电源失电，并且判断线路电压互感器有压，且第二开关站的线路开关2DL为合位时，第一开关站分段I母线的电源进线开关3DL和站内分段开关4DL跳开，使分段I母线无电源供电；
以及，执行线路自切合闸逻辑判断，在第一开关站分段I母线失压起动，电源进线开关3DL、站内分段开关4DL为分位时，进行自切动作，使线路开关1DL合位，恢复第一开关站分段I母线的供电。
可选地，在执行线路自切失压起动逻辑判断时，将第一开关站分段I母线的三相线电压Uab、Ubc、Uca与第一阈值比较的结果，对应发送至第一与门的三个输入端；线电压Uab、Ubc、Uca均小于第一阈值时，表示第一开关站的分段I母线三相无压；
将第二开关站分段I母线的三相线电压Uab'、Ubc'、Uca'与第二阈值比较的结果，对应发送至第一或门的三个输入端；线电压Uab'、Ubc'、Uca'中至少有一个大于第二阈值时，表示第二开关站的分段II母线三相有压；
第二与门有两个输入端分别连接第一与门和第一或门的输出端；所述第二与门的另外三个输入端，分别接入有表示联络专线自切投入的信号、表示第一开关站分段I母线电压变合位的信号、表示第二开关站线路开关2DL为分位的信号时，经过与第二与门的输出端连接的延时器延迟了设定时间后，得到控制线路自切开关跳开的信号。
可选地，在执行线路自切合闸逻辑判断时，在第三与门的四个输入端分别接入表示第一开关站分段I母线失压启动的信号、表示线路开关1DL为分位的信号、表示第一开关站分段I母线的电源进线开关3DL为分位的信号、表示第一开关站分段I母线的站内分段开关4DL为分位的信号；
在第四与门的四个输入端，分别接入表示第二开关站分段II母线失压启动的信号、表示线路开关2DL为分位的信号、表示第二开关站分段II母线的电源进线开关为分位的信号、表示第二开关站分段II母线的站内分段开关为分位的信号；
第二或门的输入端分别连接第三与门、第四与门的输出端，使第二或门的输出端连接第五与门的一个输入端，第五与门的反相的另一个输入端接入自切闭锁信号，在第五与门的输出端得到控制自切合线路动作的信号。
可选地，进一步设置有单母分段接线的第三开关站，第一、第二、第三开关站之中，每个开关站分别有两回进线六回出线，每个开关站的两回进线来自两个不同的变电站，且每个开关站的分段I母线与其相邻一个开关站的分段II母线之间设置有联络专线；各开关站的进线以及三个联络专线均配置有瞬时切除线路点故障用的纵差动保护装置，并且各开关站内独立设置有备自投装置来切换备用电源。
与现有技术相比，本发明所述10kV开关站联络线的扩展备自投方法，其优点在于：本发明由于将备自投装置安装在现场，只需采集电流、电压等数据，无需经过主站逻辑判断等，装置较为简单，动作反应时间更快，可以对众多10kV开关站增加联络线备自投扩展方案，在配电自动化的基础上，进一步提高配电网恢复失电区域的速度。
附图说明
图1是本发明中开关站专用联络线接线的示意图；
图2 是图1中第一、第二开关站部分接线结构的放大图；
图3是本发明中扩展备自投方法中线路自切失压逻辑的示意图；
图4是本发明中扩展备自投方法中线路自切合闸逻辑的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法，“备自投”指备用电源自动投入。
10kV开关站可以在用户较多或负荷较重地区建设或预留第三路电源，为此，通过增设开关站站间联络线，使开关站除两路进线以外获得备用电源，为负荷的横向转移提供网架基础，提高电源冗余度，加强供电可靠性。
如图1所示，三个开关站均为单母分段接线方式，每个开关站分别有两回进线六回出线，每个开关站的两回进线来自两个不同变电站，即开关站两路电源来自不同变电站，且开关站之间设置联络专线。正常运行时，三条联络专线一端开关为运行状态，另一端开关为热备用状态。开关站每段母线预留1个间隔设联络专线，与邻近开关站形成手拉手，开环运行，联络线的线径与开关站进线相同。开关站进线以及三回联络专线均配置纵差动保护，保证线路任何点故障均可瞬时切除，通过“备自投”切换备用电源，确保用户供电可靠性。在失去两路上级电源的情况下，开关站仍能转移负荷，实现横向备用。
如图2所示，以联络专线S1-2（称为线路1）及其两侧的第一开关站（称为A站）、第二开关站（称为B站）为例，对本发明的扩展备自投方法进行说明，其他开关站间的备自投扩展情况类似，不一一赘述。线路1的A、B两侧对应的线路开关，分别为A站的1DL和B站的2DL，正常运行时开关1DL为热备用状态，开关2DL为运行状态。
通过在开关站内增加一个站内独立的备自投装置，本发明的扩展备自投方法包含对跳闸逻辑和合闸逻辑的实现。如图3所示，是假设开关站A站内的分段开关4DL检修或停用时，提供的线路自切失压起动逻辑决策：当A站内分段I母线失压，分段I母线电源失电，并且判断线路PT（电压互感器）有压，且B站的开关2DL为合位时，将跳开A站分段I母线的电源进线开关3DL和站内分段开关4DL，以确保分段I母线无电源供电。
为实现本发明的跳闸逻辑（线路自切失压逻辑），将A站分段I母线的三相线电压Uab、Ubc、Uca与第一阈值X比较的结果，对应发送至第一与门的三个输入端；线电压Uab、Ubc、Uca均小于第一阈值X时，表示A站分段II母线三相无压；
将B站分段I母线的三相线电压Uab'、Ubc'、Uca'与第二阈值Y比较的结果，对应发送至第一或门的三个输入端；线电压Uab'、Ubc'、Uca'中至少有一个大于第二阈值Y时，表示B 站分段I母线三相有压；
第二与门有两个输入端分别连接第一与门和第一或门的输出端；第二与门的另外三个输入端，分别接入有表示线路1自切投入的信号、表示A站分段I母线电压变合位（即A站电源进线开关3DL变合位，置1）的信号、表示B站开关2DL为分位（置0）的信号时，经过与第二与门的输出端连接的延时器延迟了设定时间后，得到控制线路自切开关跳开的信号。
如图4所示，是线路自切合闸逻辑决策：当A站分段I母线失压起动，其电源进线开关3DL、站内分段开关4DL为分位时，就自切动作，通过线路扩展备自投逻辑合线路开关1DL，恢复A站分段I母线的供电。
为实现本发明的合闸逻辑，在第三与门的四个输入端分别接入表示A站分段I母线失压启动的信号、表示开关1DL为分位（置1）的信号、表示A站分段I母线的电源进线开关3DL为分位（置1）的信号（分段I母跳位1=1）、表示A站分段I母线的站内分段开关4DL为分位（置1）的信号（分段I母跳位2=1）；
在第四与门的四个输入端，分别接入表示B站分段II母线失压启动的信号、表示开关2DL为分位（置1）的信号、表示B站分段II母线的电源进线开关为分位（置1）的信号（分段II母跳位1=1）、表示B站分段II母线的站内分段开关为分位（置1）的信号（分段II母跳位2=1）；
第二或门的输入端分别连接第三与门、第四与门的输出端，使第二或门的输出端连接第五与门的一个输入端，第五与门的另一个反相输入端接入自切闭锁信号，进而在第五与门的输出端得到控制自切合线路动作的信号。
综上所述，本发明在开关站内增加一个站内独立的备自投装置，利用其独立性、逻辑简单等多重优势，在配电自动化的基础上，进一步提高配电网的网架结构，提升配网自愈的速度，确保配电网供电质量。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种10kV开关站联络线的扩展备自投方法，其特征在于，
单母分段接线的第一开关站和第二开关站之间设有联络专线；所述联络专线的一端连接第一开关站的分段I母线的线路开关1DL，另一端连接第二开关站的分段II母线的线路开关2DL；正常运行时，线路开关1DL处于热备用状态，线路开关2DL处于运行状态；
第一开关站内设置有一个站内独立的备自投装置，在第一开关站内的分段开关4DL检修或停用时，执行线路自切失压起动逻辑判断，在第一开关站内分段I母线失压，分段I母线电源失电，并且判断线路电压互感器有压，且第二开关站的线路开关2DL为合位时，第一开关站分段I母线的电源进线开关3DL和站内分段开关4DL跳开，使分段I母线无电源供电；
以及，执行线路自切合闸逻辑判断，在第一开关站分段I母线失压起动，电源进线开关3DL、站内分段开关4DL为分位时，进行自切动作，使线路开关1DL合位，恢复第一开关站分段I母线的供电。
2.如权利要求1所述的扩展备自投方法，其特征在于，
在执行线路自切失压起动逻辑判断时，将第一开关站分段I母线的三相线电压Uab、Ubc、Uca与第一阈值比较的结果，对应发送至第一与门的三个输入端；线电压Uab、Ubc、Uca均小于第一阈值时，表示第一开关站的分段I母线三相无压；
将第二开关站分段I母线的三相线电压Uab'、Ubc'、Uca'与第二阈值比较的结果，对应发送至第一或门的三个输入端；线电压Uab'、Ubc'、Uca'中至少有一个大于第二阈值时，表示第二开关站的分段II母线三相有压；
第二与门有两个输入端分别连接第一与门和第一或门的输出端；所述第二与门的另外三个输入端，分别接入有表示联络专线自切投入的信号、表示第一开关站分段I母线电压变合位的信号、表示第二开关站线路开关2DL为分位的信号时，经过与第二与门的输出端连接的延时器延迟了设定时间后，得到控制线路自切开关跳开的信号。
3.如权利要求1所述的扩展备自投方法，其特征在于，
在执行线路自切合闸逻辑判断时，在第三与门的四个输入端分别接入表示第一开关站分段I母线失压启动的信号、表示线路开关1DL为分位的信号、表示第一开关站分段I母线的电源进线开关3DL为分位的信号、表示第一开关站分段I母线的站内分段开关4DL为分位的信号；
在第四与门的四个输入端，分别接入表示第二开关站分段II母线失压启动的信号、表示线路开关2DL为分位的信号、表示第二开关站分段II母线的电源进线开关为分位的信号、表示第二开关站分段II母线的站内分段开关为分位的信号；
第二或门的输入端分别连接第三与门、第四与门的输出端，使第二或门的输出端连接第五与门的一个输入端，第五与门的反相的另一个输入端接入自切闭锁信号，在第五与门的输出端得到控制自切合线路动作的信号。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的扩展备自投方法，其特征在于，
进一步设置有单母分段接线的第三开关站，第一、第二、第三开关站之中，每个开关站分别有两回进线六回出线，每个开关站的两回进线来自两个不同的变电站，且每个开关站的分段I母线与其相邻一个开关站的分段II母线之间设置有联络专线；各开关站的进线以及三个联络专线均配置有瞬时切除线路点故障用的纵差动保护装置，并且各开关站内独立设置有备自投装置来切换备用电源。
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