CN107069744A - 智能同步操作快速合环装置 - Google Patents
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- H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
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Abstract
一种智能同步操作快速合环装置，包括：三台快速真空断路器和一台智能控制器，所述三台快速真空断路器分别设置在三台柜体内，其中两台只有快速真空断路器的柜体放置在两台变压器总出线开关位置，另一台含有快速真空断路器的柜体作为母联开关，所述智能控制器在母联柜体上，通过线缆或者光纤方式可同时控制器这三台柜体内部的快速真空断路器，并实时监视各快速真空断路器状态实现自检。采用三台快速真空断路器作为执行机构，保证快速真空断路器分闸时间小于3ms，合闸时间小于到5ms。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种智能同步操作快速合环装置。
背景技术
随着国民经济的发展用户对配电网供电可靠性提出了更高的要求，双向供电是提高配网供电可靠性的一种有效的供电模式。通常配电网一般采用闭环设计、开环运行的供电方式。
现阶段配网在正常检修和事故处理时倒电操作大多沿用“冷倒”方式即对用户短时停电由此造成用户不满和投诉的负面影响以及停电与有关保供电任务的矛盾深深困绕着供电企业。在停电检修、突发事件或负荷转移时通过合环操作可以选择适当的供电路径保证了配电网对用户的可靠供电提高配电网运行的经济性从而提高供电企业的经济效益和社会效益。因此合环操作是电力系统运行操作中必不可少的环节。
但由此引起的环流对配电网的安全运行有很大的影响，两段电压等级相同的母线来自不同的发电厂或主变，受变压器接线组别、负荷性质与大小的差异以及线路参数等因素的影响，两段电源之间必然存在一个相角差(合环角)，并在合环操作时产生环流。这一环流过大时会引起电源过流保护动作，导致合环操作失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高速开关及智能控制系统相互配合实现无冲击合环操作特点的装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种智能同步操作快速合环装置，包括：三台快速真空断路器(K1、K2和K3)和一台智能控制器(MCU)，所述三台快速真空断路器分闸时间小于3ms，合闸时间小于到5ms，所述三台快速真空断路器分别设置在三台柜体内，其中两台只有快速真空断路器的柜体放置在两台变压器总出线开关位置，另一台含有快速真空断路器的柜体作为母联开关，所述智能控制器在母联柜体上，通过线缆或者光纤方式可同时控制器这三台柜体内部的快速真空断路器，并实时监视各快速真空断路器状态实现自检。采用三台快速真空断路器作为执行机构，保证快速真空断路器分闸时间小于3ms，合闸时间小于到5ms。
所述智能控制器具备以下功能：
(1)控制器具备十二路模拟量通道，满足两段电压及电流同时采样分析的功能要求；
(2)使用公司自创快速有效值算法，能够在2ms内精确计算电压及电流幅值数据优势；
(3)6路PWM波控制输出，一台控制器可同时控制三台断路器分合闸；
(4)24路开关量输入，可实时监视断路器各触点位置满足装置自检条件；
(5)8路继电器控制输出；
(6)2路485通道，满足实时数据远传和远方控制器功能；
(7)完善的人机互动模式。
所述智能控制器型号为TMS320F28335，确保能同时控制三台快速真空断路器的功能。
所述智能控制器在发出合环命令脉冲给合环点开关执行合环操作，在接到合环开关完成合环返回信号或合环冲击电流超过电流整定值的同时，立即发出解环命令脉冲给解环开关执行快速解环操作，以此实现同步操作，无冲击合环的目的。
本发明具体功能如下：
通过控制器面板设置合环点与解环点，当按下快切控制器面板上的“合环”操作按钮后，立即对预先设定的合环点开关发出合闸指令，当合环点开关合闸到位或合环冲击电流超过额定电流的30％时(可根据现场实际系统参数设定)控制器立即对解环点开关发出分闸指令，解环点开关在5ms左右完成分闸，在合环冲击电流的第一次过零点完成整个合环操作。由于整个合环操作时间被控制在20ms以内，操作过程时间极短，合环操作过程中冲击环流很小，对系统正常运行不会带来任何影响。
合环点有K1、K2和K3，解环点也是K1、K2和K3。当主变压器T1退出时需要通过K3合环后再由K1解环，当主变压器T2退出时需要通过K3合环后再由K2解环；当主变压器T1恢复运行时需要通过K1合环后再由K3解环，当主变压器T2恢复运行时需要通过K2合环后再由K3解环。
当主变压器T1需要检修退出运行时，先通过快切控制器面板将合环点设置为K3、解环点设置为K1，然后按下快切控制器面板上的“合环”操作按钮后，快切控制器立即发出母联开关K3的合闸指令，待母联开关K3合闸到位或合环过程中电流超过整定值时，快切控制器立即控制进线开关K1分闸。
当主变压器T1检修后需要恢复运行时，可通过快切控制器面板将合环点设置为K1、解环点设置K3，按下快切控制器面板上的“合环”操作按钮后，快切控制器立即发出进线开关K1的合闸指令，待进线开关K1合闸到位或合环过程中电流超过整定值时，快切控制器立即控制母联开关K3分闸。
主变压器T2需要检修退出运行或检修后需要恢复运行时的合环操作与T1原理相同。
本发明的有益效果是：本实用型结构简单，设计合理，使用两台或者三台快速真空断路器作为执行机构，保证快速真空断路器分闸时间小于3ms，合闸时间小于到5ms；能够满足电力系统电气设备运行、备用(冷备用及热备用)、检修三种状态转变操作要求。
附图说明
图1为本发明一次接线图示意图；
图2为本发明控制器原理框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1、图2所示，一种智能同步操作快速合环装置，包括：三台快速真空断路器(K1、K2和K3)和一台智能控制器(MCU)，三台快速真空断路器分别设置在三台柜体内，在具有双电源系统回路中，正常情况下两台变压器分别带两段负载时使用三台断路器和一台控制器的模式。其中两台只有快速真空断路器的柜体放置在两台变压器总出线开关位置，另一台含有快速真空断路器的柜体作为母联开关，智能控制器在母联柜体上，通过线缆或者光纤方式可同时控制器这三台柜体内部的快速真空断路器，并实时监视各快速真空断路器状态实现自检。采用三台快速真空断路器作为执行机构，保证快速真空断路器分闸时间小于3ms，合闸时间小于到5ms。
所述智能控制器具备以下功能：
(1)控制器具备十二路模拟量通道(6路电压模拟通道和6路电流模拟通道)，满足两段电压及电流同时采样分析的功能要求；
(2)使用公司自创快速有效值算法，能够在2ms内精确计算电压及电流幅值数据优势；
(3)6路PWM波控制输出，一台控制器可同时控制三台断路器分合闸；
(4)24路开关输入节点，可实时监视断路器各触点位置满足装置自检条件；
(5)8路继电器控制输出；
(6)2路485通道，满足实时数据远传和远方控制器功能；
(7)完善的人机互动模式，按键+液晶。
所述智能控制器型号为TMS320F28335，确保能同时控制三台快速真空断路器的功能。
本发明具体功能如下：
通过控制器面板设置合环点与解环点，当按下快切控制器面板上的“合环”操作按钮后，立即对预先设定的合环点开关发出合闸指令，当合环点开关合闸到位或合环冲击电流超过额定电流的30％时(可根据现场实际系统参数设定)控制器立即对解环点开关发出分闸指令，解环点开关在5ms左右完成分闸，在合环冲击电流的第一次过零点完成整个合环操作。由于整个合环操作时间被控制在20ms以内，操作过程时间极短，合环操作过程中冲击环流很小，对系统正常运行不会带来任何影响。
合环点有K1、K2和K3，解环点也是K1、K2和K3。当主变压器T1退出时需要通过K3合环后再由K1解环，当主变压器T2退出时需要通过K3合环后再由K2解环；当主变压器T1恢复运行时需要通过K1合环后再由K3解环，当主变压器T2恢复运行时需要通过K2合环后再由K3解环。
当主变压器T1需要检修退出运行时，先通过快切控制器面板将合环点设置为K3、解环点设置为K1，然后按下快切控制器面板上的“合环”操作按钮后，快切控制器立即发出母联开关K3的合闸指令，待母联开关K3合闸到位或合环过程中电流超过整定值时，快切控制器立即控制进线开关K1分闸。
当主变压器T1检修后需要恢复运行时，可通过快切控制器面板将合环点设置为K1、解环点设置K3，按下快切控制器面板上的“合环”操作按钮后，快切控制器立即发出进线开关K1的合闸指令，待进线开关K1合闸到位或合环过程中电流超过整定值时，快切控制器立即控制母联开关K3分闸。
主变压器T2需要检修退出运行或检修后需要恢复运行时的合环操作与T1原理相同。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种智能同步操作快速合环装置，其特征在于包括：三台快速真空断路器和一台智能控制器，所述三台快速真空断路器分闸时间小于3ms，合闸时间小于到5ms，三台快速真空断路器分别设置在三台柜体内，其中两台只有快速真空断路器的柜体放置在两台变压器总出线开关位置，另一台含有快速真空断路器的柜体作为母联开关，所述智能控制器在母联柜体上，通过线缆或者光纤方式可同时控制器这三台柜体内部的快速真空断路器，并实时监视各快速真空断路器状态实现自检。
2.根据权利要求1所述的智能同步操作快速合环装置，其特征在于：所述智能控制器在发出合环命令脉冲给合环点开关执行合环操作，在接到合环开关完成合环返回信号或合环冲击电流超过电流整定值的同时，立即发出解环命令脉冲给解环开关执行快速解环操作，以此实现同步操作，无冲击合环的目的。
Priority Applications (1)
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| CN201710215412.0A CN107069744A (zh) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | 智能同步操作快速合环装置 |
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Publications (1)
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH02262842A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 受電制御装置 |
| CN101056008A (zh) * | 2007-02-16 | 2007-10-17 | 江苏省电力公司常州供电公司 | 变电所电源的快速切换方法 |
| CN103647280A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-03-19 | 淄博金龙电力设备股份有限公司 | 双路供电智能联络控制器及控制方法 |
| CN103701199A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 施耐德万高（天津）电气设备有限公司 | 一种带合环选掉保护的并联转换控制系统 |
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2017
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