CN108494085A - 一种基于高厂变有载变压器的调压系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统及方法，包括：外部直流电源和自动调压装置；所述外部直流电源和自动调压装置之间设置电源开关，当电源开关合上后装置自动完成上电工作；自动调压装置包括：强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路和CUP逻辑板；强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路分别与CUP逻辑板连接。本发明减少了运行人员的操作，减少了误操作的可能，其逻辑功能更加完善，自动化程度更高，对厂用电电压的维持更加广泛。

Description

一种基于高厂变有载变压器的调压系统及方法
技术领域
本发明涉及高厂变自动调压技术领域，尤其涉及一种高厂变自动调压系统及自动调压方法。
背景技术
一般发电厂内的高厂变或启备变设置有载调压开关或不设置有载调压开关，但电厂往往不关注厂用电电压对机组辅机的影响，当厂用电电压过高或者过低时，不及时调整变压器分接头，这样就会造成辅机在非正常电压下运行，影响辅机的正常运行及使用寿命，对厂用电设备造成危害。但随着自动化技术的快速发展，发电厂也逐渐实现自动化控制，厂用电电压也将逐渐实现自动化控制，减少人为因素的影响，保持厂用电电压平稳，确保厂用辅机的安全稳定运行。
现有的自动调压系统只能关注到下一级，忽视了下下级的电压波动,如现有发电厂的调压系统只关注10kV或者6kV的电压，忽视了400V的电压影响，并且其内部逻辑不完善。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统及方法，解决了发电厂厂用电电压波动带来的问题，减少人为干预环节，实现了发电厂厂用电电压自动调节，适用于所有电厂的高厂变或者启备变系统。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明的第一目的是公开一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，包括：外部直流电源和自动调压装置；所述外部直流电源和自动调压装置之间设置电源开关，当电源开关合上后装置自动完成上电工作；
所述自动调压装置包括：强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路和CUP逻辑板；
所述强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路分别与CUP逻辑板连接。
进一步地，所述强电输入回路包括：并联连接的A段进线断路器合位支路、B段进线断路器合位支路、自动调压投入支路、自动调压退出支路、外部闭锁开入支路、远方/就地复归支路、有载调压开关故障支路、有载调压开关远方模式支路、高厂变高压侧开关合位支路、手动升压支路及手动降压支路。
进一步地，所述弱电输入回路包括：并联连接的投10kVA段电压支路、投10kV B段电压支路、投汽机PC A段电压支路、投汽机PC B段电压支路、投锅炉PC A段电压支路、投锅炉PC B段电压支路、投检修状态及打印支路。
进一步地，所述模拟量输入回路包括：并联连接的高厂变高压侧A相、B相、C相及N相电压支路、A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、B段母线A相、B相、C相及N相电压支路、汽机PC A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、汽机PC B段母线A相、B相、C相及N相电压支路、锅炉PC A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、锅炉PC B段母线A相、B相、C相及N相电压支路以及高厂变高压侧A相、B相、C相及N相电流支路。
进一步地，所述出口回路包括：并联连接的升压输出支路、降压输出支路、闭锁调压输出支路、跳高压侧或者全停输出支路、跳A分支输出支路、跳B分支输出支路、启动A分支快切输出支路及启动B分支快切输出支路。
进一步地，所述开出信号回路包括：分别与DCS连接的装置报警信号支路、装置闭锁信号支路、调压投入信号支路、调压退出信号支路、CT断线信号支路、PT断线信号支路、升压信号支路、降压支路及电压不平衡信号支路。
本发明的第二目的是公开一种基于高厂变有载变压器的新型调压方法，包括以下步骤：
(1)系统自检，自检通过进行输入量检查，否则，发送装置闭锁、装置报警信号，闭锁装置；
(2)如果输入量检查通过，进入步骤(3)，否则，发送装置闭锁报警信号，闭锁装置；
(3)等待“自动调压投入”指令，进入自动调压模式；
(4)接收外部“自动调压投入”指令，根据内部设定的有载调压逻辑与高压定值、低压定值进行自动调压，维持厂用电压在设定的水平。
进一步地，所述根据内部设定的有载调压逻辑与高压定值、低压定值进行自动调压，具体为：
如果同时满足以下条件：
①高厂变高压侧开关合位；
②高厂变高压侧电流小于闭锁值；
③A、B段进线开关至少有一个在合位；
④外部闭锁无开入信号；
⑤有载调压开关在自动模式且无故障信号开入；
⑥“投入A段电压”、“投入B段电压”、“投入汽机PC A段电压”、“投入汽机PC B段电压”、“投入锅炉PC A段电压”及“投入锅炉PC B段电压”中至少有一个投入，且投入电压小于高压定值，也小于低压定值；
则执行“有载调压升压”；否则，执行“有载调压降压”。
进一步地，如果同时出现投入电压大于高压定值以及投入电压小于低压定值的情况；则发送“电压不平衡”信号，且同时闭锁自动调压，由运行人员进行手动选择升压或者降压。
进一步地，高厂变高压侧电流根据高厂变高压侧电流定值选择是否闭锁自动调压，当装置检测到高厂变高压侧的CT出现“CT断线”时，根据定值选择跳闸出口；所述跳闸出口包括：“跳A分支”、“跳B分支”、“跳高压侧或者全停”、“启动A分支快切”及“启动B分支快切”。
本发明有益效果：
本发明减少了运行人员的操作，减少了误操作的可能，其逻辑功能更加完善，自动化程度更高，对厂用电电压的维持更加广泛。
附图说明
图1为高厂变自动调压系统电源回路图；
图2为强电开入回路图；
图3为装置弱电开入回路图；
图4为装置模拟量开入回路图；
图5为装置出口回路图；
图6为装置开出信号回路图；
图7为装置自动调压逻辑(升压)图；
图8为装置自动调压逻辑(闭锁)图；
图9为装置自检逻辑图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
常规的电厂系统正式电源由发电机出口经高厂变高压侧开关(或者不设此开关)及高厂变降至10kV供厂内用电。
为了解决本发明背景技术中指出的问题，本发明公开了一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，包括：外部220V直流电源和自动调压装置；外部220V直流电源和自动调压装置之间设置电源开关，当电源开关合上后装置自动完成上电工作；如图1所示。
自动调压装置包括：强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路和CUP逻辑板；
所述强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路分别与CUP逻辑板连接。
强电输入回路如图2所示，包括：并联连接的A段进线断路器合位支路、B段进线断路器合位支路、自动调压投入支路、自动调压退出支路、外部闭锁开入支路、远方/就地复归支路、有载调压开关故障支路、有载调压开关远方模式支路、高厂变高压侧开关合位支路、手动升压支路及手动降压支路。
其中，开入10kV A段进线断路器合位及10kV B段进线断路器合位用于判别10kV电压是否投入，假如10kV A段进线断路器及10kV B段进线断路器均是分位，则退出10kV及400V电压判据，不执行高厂变变压器调压；若10kV A段进线断路器合位，10kV B段进线断路器分位，则只投入10kV及400V的电压判据；若10kV B段进线断路器合位，10kVA段进线断路器分位，则只投入10kV及400V的电压判据；
开入“自动调压投入”的作用是：当DCS发出“自动调压投入”，装置收到指令后，装置则根据弱电回路具体投入的那几个支路电压、10kV A段进线断路器及10kV B段进线断路器位置及有载开关状态进行判别是否自动调压。
“自动调压退出”的作用是：装置退出自动调压，只能手动进行操作有载调压开关进行调压。
“外部闭锁开入”的作用是当外部有“外部闭锁开入”后，无论现在是在远方“自动调压”还是远方“手动调压”，装置都将紧急停止一切操作。
“远方/就地复归”的作用是复归所有信号及装置的面板等。
“有载调压开关故障”及“有载调压开关远方模式”的作用是：当装置检查到这两信号有任何一个收到后，装置闭锁远方“自动调压”及“手动调压”。
“高厂变高压侧开关合位”的作用是：只有装置收到“高厂变高压侧开关合位”才能使弱电回路开入后的各个支路电压有效，装置才能进行远方“自动调压”，否则装置只能远方“手动调压”。
“手动升压”、“手动降压”的作用是：装置未收到“自动调压投入”，由外部手动进行高厂变有载开关的远方手动操作。
弱电输入回路如图3所示，包括：并联连接的投10kVA段电压支路、投10kV B段电压支路、投汽机PC A段电压支路、投汽机PC B段电压支路、投锅炉PC A段电压支路、投锅炉PCB段电压支路、投检修状态及打印支路。
当装置自身收到“投10kVA段电压支路”开入时，装置自动投入10kVA段电压逻辑判据；
以此类推，当收到“投10kV B段电压支路”，开入时，装置自动投入10kV B段电压逻辑判据；装置收到其中投10kVA段电压支路、投10kV B段电压支路、投汽机PC A段电压支路、投汽机PC B段电压支路、投锅炉PC A段电压支路、投锅炉PC B段电压支路中的几个判据，装置就自动投入哪几个电压逻辑判据；
投检修状态是装置收到此开入时，装置闭锁，认为装置退出，此时无论有任何情况装置的开出出口均不动作；
打印开入是：当有打印开入时可根据选择，选择打印定值或者动作报告。
模拟量输入回路如图4所示，包括：并联连接的高厂变高压侧A相、B相、C相及N相电压支路、A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、B段母线A相、B相、C相及N相电压支路、汽机PCA段母线A相、B相、C相及N相电压支路、汽机PC B段母线A相、B相、C相及N相电压支路、锅炉PCA段母线A相、B相、C相及N相电压支路、锅炉PC B段母线A相、B相、C相及N相电压支路以及高厂变高压侧A相、B相、C相及N相电流支路。
这些模拟量通过借助装置的交流插件由常规的互感器引入，外部输入后，经互感器隔离变换后，经模数转换器，再由CUP定时采样。参与逻辑判断。
出口回路如图5所示，包括：并联连接的升压输出支路、降压输出支路、闭锁调压输出支路、跳高压侧或者全停输出支路、跳A分支输出支路、跳B分支输出支路、启动A分支快切输出支路及启动B分支快切输出支路。
出口回路根据装置CUP逻辑判断后，如需对有载开关执行“升压”、“降压”及“闭锁调压输出”等指令，或者根据逻辑及定值判断为重故障时，选择执行“跳开高厂变高压侧断路器或者给发变组保护开入全停信号”、跳开10kV A、B分支断路器及启动10kV A、B分支高压厂用快切将厂用电切换至启备变状态。
开出信号回路如图6所示，包括：分别与DCS连接的装置报警信号支路、装置闭锁信号支路、调压投入信号支路、调压退出信号支路、CT断线信号支路、PT断线信号支路、升压信号支路、降压支路及电压不平衡信号支路。
开出信号回路提示运行人员装置此时的运行状态、系统运行状态。
本发明公开了一种基于高厂变有载变压器的新型调压方法，如图9所示，包括以下步骤：
(1)系统自检，自检通过进行输入量检查，否则，发送装置闭锁、装置报警信号，闭锁装置；
(2)如果输入量检查通过，进入步骤(3)，否则，发送装置闭锁报警信号，闭锁装置；
(3)等待“自动调压投入”指令，进入自动调压模式；
(4)接收外部“自动调压投入”指令，根据内部设定的有载调压逻辑与高压定值、低压定值进行自动调压，维持厂用电压在设定的水平。具体方法为：
如图7所示，如果同时满足以下条件：
①高厂变高压侧开关合位；
②高厂变高压侧电流小于闭锁值；
③A、B段进线开关至少有一个在合位；
④外部闭锁无开入信号；
⑤有载调压开关在自动模式且无故障信号开入；
⑥“投入A段电压”、“投入B段电压”、“投入汽机PC A段电压”、“投入汽机PC B段电压”、“投入锅炉PC A段电压”及“投入锅炉PC B段电压”中至少有一个投入，且投入电压小于高压定值，也小于低压定值；
则执行“有载调压升压”；否则，执行“有载调压降压”。
如图8所示，如果同时出现投入电压大于高压定值以及投入电压小于低压定值的情况；则发送“电压不平衡”信号，且同时闭锁自动调压，由运行人员进行手动选择升压或者降压。
高厂变高压侧电流根据定值选择是否闭锁自动调压，当装置检测到高厂变高压侧的CT出现“CT断线”时，根据定值选择跳闸出口；所述跳闸出口包括：“跳A分支”、“跳B分支”、“跳高压侧或者全停”、“启动A分支快切”及“启动B分支快切”。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，其特征在于，包括：外部直流电源和自动调压装置；所述外部直流电源和自动调压装置之间设置电源开关，当电源开关合上后装置自动完成上电工作；
所述自动调压装置包括：强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路和CUP逻辑板；
所述强电输入回路、弱电输入回路、模拟量输入回路、出口回路、开出信号回路分别与CUP逻辑板连接。
2.如权利要求1所述的一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，其特征在于，所述强电输入回路包括：并联连接的A段进线断路器合位支路、B段进线断路器合位支路、自动调压投入支路、自动调压退出支路、外部闭锁开入支路、远方/就地复归支路、有载调压开关故障支路、有载调压开关远方模式支路、高厂变高压侧开关合位支路、手动升压支路及手动降压支路。
3.如权利要求1所述的一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，其特征在于，所述弱电输入回路包括：并联连接的投10kVA段电压支路、投10kV B段电压支路、投汽机PC A段电压支路、投汽机PC B段电压支路、投锅炉PC A段电压支路、投锅炉PC B段电压支路、投检修状态及打印支路。
4.如权利要求1所述的一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，其特征在于，所述模拟量输入回路包括：并联连接的高厂变高压侧A相、B相、C相及N相电压支路、A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、B段母线A相、B相、C相及N相电压支路、汽机PC A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、汽机PC B段母线A相、B相、C相及N相电压支路、锅炉PC A段母线A相、B相、C相及N相电压支路、锅炉PC B段母线A相、B相、C相及N相电压支路以及高厂变高压侧A相、B相、C相及N相电流支路。
5.如权利要求1所述的一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，其特征在于，所述出口回路包括：并联连接的升压输出支路、降压输出支路、闭锁调压输出支路、跳高压侧或者全停输出支路、跳A分支输出支路、跳B分支输出支路、启动A分支快切输出支路及启动B分支快切输出支路。
6.如权利要求1所述的一种基于高厂变有载变压器的新型调压系统，其特征在于，所述开出信号回路包括：分别与DCS连接的装置报警信号支路、装置闭锁信号支路、调压投入信号支路、调压退出信号支路、CT断线信号支路、PT断线信号支路、升压信号支路、降压支路及电压不平衡信号支路。
7.一种基于高厂变有载变压器的新型调压方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)系统自检，自检通过进行输入量检查，否则，发送装置闭锁、装置报警信号，闭锁装置；
(2)如果输入量检查通过，进入步骤(3)，否则，发送装置闭锁报警信号，闭锁装置；
(3)等待“自动调压投入”指令，进入自动调压模式；
(4)接收外部“自动调压投入”指令，根据内部设定的有载调压逻辑与高压定值、低压定值进行自动调压，维持厂用电压在设定的水平。
8.如权利要求7所述的基于高厂变有载变压器的新型调压方法，其特征在于，所述根据内部设定的有载调压逻辑与高压定值、低压定值进行自动调压，具体为：
如果同时满足以下条件：
①高厂变高压侧开关合位；
②高厂变高压侧电流小于闭锁值；
③A、B段进线开关至少有一个在合位；
④外部闭锁无开入信号；
⑤有载调压开关在自动模式且无故障信号开入；
⑥“投入A段电压”、“投入B段电压”、“投入汽机PC A段电压”、“投入汽机PC B段电压”、“投入锅炉PC A段电压”及“投入锅炉PC B段电压”中至少有一个投入，且投入电压小于高压定值，也小于低压定值；
则执行“有载调压升压”；否则，执行“有载调压降压”。
9.如权利要求7所述的基于高厂变有载变压器的新型调压方法，其特征在于，如果同时出现投入电压大于高压定值以及投入电压小于低压定值的情况；则发送“电压不平衡”信号，且同时闭锁自动调压，由运行人员进行手动选择升压或者降压。
10.如权利要求7所述的基于高厂变有载变压器的新型调压方法，其特征在于，高厂变高压侧电流根据高厂变高压侧电流定值选择是否闭锁自动调压，当装置检测到高厂变高压侧的CT出现“CT断线”时，根据定值选择跳闸出口；所述跳闸出口包括：“跳A分支”、“跳B分支”、“跳高压侧或者全停”、“启动A分支快切”及“启动B分支快切”。
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李刚，等: ""智能变压器有载分接开关控制IED的研制"", 《变压器》, vol. 53, no. 8, pages 49 - 53 *

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