CN109888913A - 一种用于柴油发电机自动切换供电的10kv供配电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，包括多台柴油发电机，每台所述柴油发电机的输出端经过发电机出口断路器和进线断路器后分别与两段并机母线相连接，两段所述并机母线之间设置有联络断路器和隔离手车，两段所述并机母线还各自通过输出断路器和市电侧进线断路器与对应的两段市电母线相连接，两段所述市电母线之间设置有所述联络断路器和所述隔离手车，两段所述市电母线还各自通过主进线断路器与10kV市电连接，两段所述市电母线的出线侧通过出线断路器后馈线至负载，与现有技术相比，本发明具有供电连续性强，供电灵活等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力保障系统，尤其是涉及一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统。
背景技术
可靠、合理的10kV电力保障系统策略是保证电力系统在故障时能够自动绕开故障点继续维持重要负荷正常供电的核心所在。
对于重要的、复杂的、供电连续性要求较高的电力配电系统，需要在发生故障时自动切换线路、及时绕开故障点继续维持供电，一种用于电力配电系统中可能出现的各种故障工况并给出解决方案的高中压侧配电系统亟待开发。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，包括多台柴油发电机，每台所述柴油发电机的输出端经过发电机出口断路器和进线断路器后分别与两段并机母线相连接，两段所述并机母线之间设置有联络断路器和隔离手车，两段所述并机母线还各自通过输出断路器和市电侧进线断路器与对应的两段市电母线相连接，两段所述市电母线之间设置有所述联络断路器和所述隔离手车，两段所述市电母线还各自通过主进线断路器与10kV市电连接，两段所述市电母线的出线侧通过出线断路器后馈线至负载，所述柴油发电机由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、蓄电瓶和应急电气柜组成，所述柴油机由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮构成，所述发电机由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷组成。
进一步地，两段所述并机母线其中之一上还连接有测试假负载。
进一步地，两段所述市电母线分别通过放射式电缆线路向各台终端变压器供电。
进一步地，所述终端变压器的电压变比为10kV/400V。
进一步地，所述柴油发电机的个数至少为26个。
进一步地，两段所述市电母线的耐压等级均为10kV。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)供电连续性强，本发明中的10KV配电系统，包括多台柴油发电机，每台柴油发电机的输出端经过发电机出口断路器和进线断路器后分别与两段并机母线相连接，两段并机母线之间设置有联络断路器和隔离手车，两段并机母线还各自通过输出断路器和市电侧进线断路器与对应的两段市电母线相连接，两段市电母线之间设置有联络断路器和隔离手车，两段市电母线还各自通过主进线断路器与10kV市电连接，两段市电母线的出线侧通过出线断路器后馈线至负载，只有当双路市电均失电的情况下，才启用柴油发电机后备电源系统，并且各个断路器先后开断闸，能够保证使用多种工况下的配电要求。
(2)供电灵活，本发明中的10KV配电系统，由于采取了多级断路器，并以对称母线进行连接，可以根据用户需求和实际工况来调节断路器，在一定的负载范围内，供电灵活，更实用与实际的复杂用电环境。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图中，1为柴油发电机；2为发电机出口断路器；3为进线断路器；4为并机母线；5为联络断路器；6为隔离手车；7为输出断路器；8为市电侧进线断路器；9为市电母线；10为主进线断路器；11为出线断路器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示为本发明的技术方案对应的实施例，本发明对应的10KV配电系统用于保障重要负荷的供电连续性及可靠性。10kV中压侧系统架构如图1所示，简要描述如下：
柴油发电机组G1-1～13通过26台进线断路器(常开，G1-AH1～G1-AH13,G1-BH1～G1-BH13)向发电机并机母线YJ-A1和YJ-B1分别供电，两段并机母线之间设置联络断路器G1-AH16和隔离手车G1-BH17。
发电机应急备用电源通过并机母线输出断路器G1-AH15，G1-BH16和市电侧进线断路器1107，2207输入到两段10kV市电母线DL-A1和DL-B1。
两路10kV市电通过主进线断路器1108和2208分别输入到两段10kV市电母线DL-A1和DL-B1，两段市电母线之间设置联络断路器1124和隔离手车2224。
两段市电母线DL-A1和DL-B1分别以放射式电缆线路向各台终端变压器供电。
本系统采用市电优先原则，只有当双路市电均失电的情况下，才启用柴油发电机后备电源系统。以下表格为各种电源模式的场景模拟，表中各断路器状态均为系统在稳定运行后的正常运行状态。如下表1所示为本实施例对应的10kV配电系统的运行模式：
备注：表中各分、合闸前面阿拉伯数字表示各断路器的先后动作顺序，“1”表示最先动作，“2”表示次之，其它按数字顺沿，“0”表示断路器原始状态。各断路器之间的延时时间可按需设定。
当一路市电失电，电源自动投切优先级顺序为10kV控制系统→0.4kV控制系统→0.4kV ATS动作。所以各级控制系统动作延时设定原则为：10kV联络断路器投入时间和馈线断路器逐级投入时间总和(ts1+td1+tt1)＜0.4kV控制系统启动时间(ts2)；0.4kV控制系统启动、延时和切换动作时间总和(ts2+td2+tt2)＜0.4kV末端ATS启动时间(ts3)。
各自时间定义如下表：
| 序号 | 系统名称 | 启动时间 | 延时时间 | 切换动作时间 |
| 1 | 10kV控制系统 | ts1 | td1 | tt1 |
| 2 | 0.4kV控制系统 | ts2 | td2 | tt2 |
| 3 | 0.4kV末端ATS | ts3 | td3 | tt3 |
当双路市电失电，柴油发电机组经延时(△t)启动，并机成功后自动给两段10kV市电母线同时供电。两段市电母线同时得电后，10kV联络断路器、0.4kV控制系统、0.4kV ATS均保持原有状态不动作。
正常运行情况下，两路市电独立供电，两段市电母线各承担50％负载。系统稳定运行时各断路器的状态参照表1中的场景1。
当市电B失电时，延时3s，跳开市电B进线断路器2208；DL-A1段进线有压，DL-A1段母线有压，延时5s，由电力监控系统自动合上联络断路器1124并确认其处于合位。当确认联络断路器1124处于合位后，电力监控系统再根据负荷的优先级逐级合上至变压器负载的馈线断路器(B路失电后则失压脱扣)，这样整个DL-B1母线段下的负载均由A路电源承担。系统稳定运行后各断路器的状态参照表1中的场景2。
当市电A失电时，延时3s，跳开市电A进线断路器1108；DL-B1段进线有压，DL-B1段母线有压，延时5s，由电力监控系统控制器(以下简称控制器)自动合上联络断路器1124并确认其处于合位。当确认联络断路器1124处于合位后，控制器再根据负荷的优先级逐级合上至变压器负载的馈线断路器(A路失电后则失压脱扣)，这样整个DL-A1母线段下的负载均由B路电源承担。系统稳定运行后各断路器的状态参照表1中的场景3。
在正常运行情况下，或只有一路市电带电的情况下，当检测到两路市电均失电时，延时3s，跳开市电A进线断路器1108、市电B进线断路器2208及联络断路器1124，所有负载馈线断路器失压脱扣。同时发送发电机启动命令给柴发并机控制系统(以下简称并机控制系统)。确认发电机电源进线断路器1107和2207上端口带电，同时确认市电A进线断路器1108、市电B进线断路器2208和联络断路器1124及所有负载馈线断路器均处于分位后，延时3s合上1107、2207。确认1107和2207处于合位后，电力监控系统再根据负荷的优先级逐级合上至变压器负载的馈线断路器。系统稳定运行后各断路器的状态参照表1中的场景4。
当整个电源系统是由柴油发电机正常供电时，两路市电同时恢复供电后，由人工手动分断市电侧油机进线断路器1107和2207，并确认市电侧油机进线断路器1107、2207以及联络断路器1124处于分位后，人工手动合上市电A进线断路器1108和市电B进线断路器2208，在确认1108和2208处于合位后，电力监控系统再根据负荷的优先级逐级合上至变压器负载的馈线断路器。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，其特征在于，包括多台柴油发电机(1)，每台所述柴油发电机(1)的输出端经过发电机出口断路器(2)和进线断路器(3)后分别与两段并机母线(4)相连接，两段所述并机母线(4)之间设置有联络断路器(5)和隔离手车(6)，两段所述并机母线(4)还各自通过输出断路器(7)和市电侧进线断路器(8)与对应的两段市电母线(9)相连接，两段所述市电母线(9)之间设置有所述联络断路器(5)和所述隔离手车(6)，两段所述市电母线(9)还各自通过主进线断路器(10)与10kV市电连接，两段所述市电母线(9)的出线侧通过出线断路器(11)后馈线至负载，所述柴油发电机(1)由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、蓄电瓶和应急电气柜组成，所述柴油机由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮构成，所述发电机由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，其特征在于，两段所述并机母线(4)其中之一上还连接有测试假负载。
3.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，其特征在于，两段所述市电母线(9)分别通过放射式电缆线路向各台终端变压器供电。
4.根据权利要求3所述的一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，其特征在于，所述终端变压器的电压变比为10kV/400V。
5.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，其特征在于，所述柴油发电机(1)的个数至少为26个。
6.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机自动切换供电的10KV供配电系统，其特征在于，两段所述市电母线(9)的耐压等级均为10kV。
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