CN112332521B - 母线主变低压双分支配置的分段备自投电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路及其控制方法，包括主变低压系统主接线回路、交流电流回路、交流电压回路、开关量输入和输出控制回路；交流电流回路与主变低压系统主接线回路连接；备自投装置通过交流电压回路与主变低压系统主接线回路连接；备自投装置通过开关量输入控制电路连接，用以进行开关量采集；备自投装置通过输出控制回路与主变低压系统相关间隔跳合闸电路连接，用以进行输出控制。本发明利用目前应用比较成熟的备自投装置，在不改变装置软件及内部配置情况下，对母线“硬连接”接线的进线二模拟量和开关量输入、输出电路进行改进设计，适应主变低压侧双分支不同运行方式，提高电网供电的可靠性。

Description

母线主变低压双分支配置的分段备自投电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及配电网供电领域，特别是一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路及其控制方法。

背景技术

备自投装置作为一种提高电网供电可靠性的重要设备，在当前电网联系日益紧密、供电可靠性要求高的情况下，对备自投工作的可靠性以及自适应性要求也越来越高。目前大部分基建工程在变电站建设初期或扩建阶段，大多数#2主变低压侧配置双分支，分别供电10kV II段、III段（或IV段）母线，为了实现在#2主变故障停役时仍能对III段（或IV段）母线可靠供电，因而建设阶段对10kV II段、III段（或IV段）母线进行“硬连接”， 10kV I、II段母分备自投采用分段备投方式（一般为方式3、方式4。备自投方式3简述为当进线一跳闸后自投入分段合闸方式；备自投方式4简述为当进线二跳闸后自投入分段合闸方式），引接了#1主变低压侧支路及#2 主变低压侧分支一、低压母分断路器相关模拟量及开关量，正常运行方式是#1主变低压侧支路、#2主变低压侧分支一断路器运行、#2主变低压侧分支二及低压母分断路器处热备用。典型主接线图如图1、图2、图3。

按照上述#2主变固定分支的备自投接线方式，当运行中#2主变低压侧分支一断路器出现问题，停役低压侧分支一手车断路器，投入分支二手车断路器运行时，该接线无法满足10kV I、II段备自投方式，此时备自投同步退出；或者需要进行主变低压侧两个分支轮换运行或两个分支同时运行时，也均会造成10kV I、II段备自投退出运行。在此运行方式下当任一台主变故障跳闸，将会造成对应母线失压，很大程度降低了电网供电的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路及其控制方法，利用目前应用比较成熟的备自投装置，在不改变装置软件及内部配置情况下，对母线“硬连接”接线的进线二模拟量和开关量输入、输出电路进行改进设计，适应主变低压侧双分支不同运行方式，提高电网供电的可靠性。

本发明采用以下方案实现：一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路，提供一备自投控制装置，包括主变低压系统主接线回路、交流电流回路、交流电压回路、开关量输入控制电路和输出控制回路；所述备自投控制装置通过所述交流电流回路与所述主变低压系统主接线回路连接，用以进行电流采集；所述备自投控制装置通过所述交流电压回路与所述主变低压系统主接线回路连接，用以进行电压采集；所述备自投控制装置电路与所述开关量输入控制电路连接，用以进行开关量采集；所述备自投控制装置通过所述输出控制回路与所述主变低压系统主接线回路连接，用以进行输出控制。

进一步地，所述主变低压系统主接线回路能够选择配置主变低压电抗器的三圈变主接线回路、未配置主变低压电抗器的两圈变主接线回路或未配置主变低压电抗器的三圈变主接线回路。

进一步地，接入所述备自投控制装置的进线二电流引入#2主变低压侧两个分支的和电流，用以进行进线无流及过负荷联切的判别；当所述主变低压系统主接线采用主变低压电抗器的三圈变主接线时，即#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集该主接线的电抗器电流互感器2DKLH的A相电流；当所述主变低压系统主接线采用未配置主变低压电抗器的两圈变主接线电路，进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器2TGLH的A相电流；当所述主变低压系统主接线采用未配置主变低压电抗器的三圈变主接线电路，进线二电流则分别采集#2主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成和电流。

进一步地，所述开关量输入控制电路包括装置电源第一开关K1、装置电源第二开关K2、进线一断路器1DL分位接点、进线一断路器合后位继电器接点1KKJ、分段断路器DLs分位接点、分段断路器合后位继电器KKJs接点和闭锁备自投投入压板LP1、#1主变低后备保护动作闭锁备自投回路、第一分支切换电路、第二分支切换电路、第三分支切换电路、第四分支切换电路、第五分支切换电路和第六分支切换电路；

所述进线一断路器1DL分位接点的一端、所述进线一断路器合后位继电器接点1KKJ的一端、所述第二分支切换电路的一端、所述第四分支切换电路的一端、所述分段断路器DLs分位接点、分段合后位继电器接点KKJs和闭锁备自投投入压板LP1的一端均与所述备自投控制装置的输入端连接；所述1#主变低后备保护动作闭锁备自投回路的一端和所述第六分支切换电路的一端也均与所述备自投控制装置的输入端连接；所述进线一断路器1DL分位接点的另一端、所述进线一断路器合后位继电器1KKJ接点的另一端、所述第一分支切换电路的一端、所述第三分支切换电路的一端、所述分段断路器DLs分位接点、分段断路器合后位继电器接点KKJs和闭锁备自投投入压板LP1的另一端均与所述第一开关K1的一端连接；所述第五分支切换电路的一端、所述1#主变低后备的另一端也均与所述第一开关K1的一端连接；所述第一开关K1的另一端接+BM；所述第二开关K2的一端与所述备自投控制装置连接，所述第二开关K2的另一端与-BM连接；所述第一分支切换电路的另一端与所述第二分支切换电路另一端串联；所述第三分支切换电路另一端与所述第四分支切换电路的另一端串联；所述第五分支切换电路的另一端与所述第六分支切换电路的另一端串联；所述第一分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第一接点、就地切换把手QK第一接点和#2主变分支一断路器2DL分位接点；所述第一远方切换控制继电器2CQ第一接点、就地切换把手QK第一接点和#2主变分支一断路器2DL分位接点三者接线并联；所述第二分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第一接点、就地切换把手QK第二接点和#2主变分支二断路器3DL分位接点；所述第二远方切换控制继电器3CQ第一接点、就地切换把手QK第二接点和#2主变分支二断路器3DL分位接点三者接线并联；所述第三分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第二接点、就地切换把手QK第三接点和#2主变分支一断路器合后位继电器2KKJ接点；所述第一远方切换控制继电器2CQ第二接点、就地切换把手QK第三接点和#2主变分支一断路器合后位继电器2KKJ接点三者接线并联；所述第四分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第二接点、就地切换把手QK第四接点和#2主变分支二断路器合后位继电器3KKJ接点；所述第二远方切换控制继电器3CQ第二接点、就地切换把手QK第四接点和#2主变分支二断路器合后位继电器3KKJ接点三者接线并联；所述第五分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第三接点、就地切换把手QK第五接点和2#主变分支一低后备保护闭锁备自投电路；所述第一远方切换控制继电器2CQ第三接点、就地切换把手QK第五接点和2#主变分支一低后备保护闭锁备自投电路三者接线并联；所述第六分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第三接点、就地切换把手QK第六接点和2#主变分支二低后备保护闭锁备自投电路；所述第二远方切换控制继电器3CQ第三接点、就地切换把手QK第六接点和2#主变分支二低后备保护闭锁备自投电路三者接线并联。

进一步地，本发明还提供一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路的控制方法，备自投电路电流采集过程如下：当#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集电抗器电流互感器DKLH的A相电流；若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为双圈变压器时，则进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器TGLH的A相电流；若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为三圈变压器时，则进线二电流则采集#2 主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成和电流；

备自投电路开关量采集过程如下：

为适应于两个分支不同运行方式，在接入备自投进线二输入开关量引入两个分支相关开关量参与判别，并按下述逻辑进行设计：备自投装置进线二TWJ取自#2主变低压侧两个分支断路器分位辅助接点的串接；备自投装置进线二KKJ合后位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱KKJ合后接点的串接；#2主变两套低后备保护动作闭锁量串接接入备自投总闭锁开入。

为防止#2主变低压侧任一分支退出运行或检修时误闭锁备自投，造成运行中备自投的非正常退出，备自投柜上配置有#2 主变低压侧两个分支运行方式切换把手QK，在两个分支断路器的分位辅助接点TWJ、KKJ合后接点，主变低后备保护动作接点分别并接运行方式切换把手的位置接点，当任一开关退出运行时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量；增加#2 主变低压侧两个分支不同运行方式切换远方控制电路，考虑#1主变低压侧断路器退出运行时，备自投也同步退出，将#2主变运行方式远方控制电路配置在#1主变间隔中，即在#1主变低压侧断路器控制回路上增加两个#2 主变低压侧两个分支运行方式切换双位置继电器2CQ和3CQ，2CQ和3CQ分别分支一、分支二退出运行的第一、第二远方切换控制继电器，利用#1主变低压侧测控装置遥控备用输出节点分别驱动和复归相应2CQ、3CQ切换继电器进行运行方式判断；第一远方切换控制继电器2CQ第四接点和第一远方切换控制继电器3CQ第四接点分别并接于就地运行方式切换把手QK的第七接点和第八接点，并接接点回中接入#1主变低压侧测控装置，用于远程对2DL、3DL投退运行方式切换状态的监视。

进一步地，所述当任一开关退出运行时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量的具体内容为：所述QK切换把手置2DL投、3DL投位置时，所有QK切换接点均断开，#2主变两个分支相关开关量接点均按串接接入备自投装置；QK切换把手置2DL退、3DL投位置时，QK切换接点一、三、五、七短接，二、四、六、八断开，此时分支一相关开关量被短接，备自投只判断分支二相关开关量；QK切换把手置2DL投、3DL退位置时，QK切换接点一、三、五、七断开，二、四、六、八短接，此时分支二相关开关量被短接，备自投只判断分支一相关开关量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明利用目前应用比较成熟的备自投装置，在不改变装置软件及内部配置情况下，对母线“硬连接”接线的进线二模拟量和开关量输入、输出电路进行改进设计，适应主变低压侧双分支不同运行方式，提高电网供电的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的现有技术中的配置主变低压电抗器的三圈变主接线图。

图2为本发明实施例的现有技术中的未配置主变低压电抗器的两圈变主接线图。

图3为本发明实施例的现有技术中的未配置主变低压电抗器的三圈变主接线图。

图4为本发明实施例的配置主变低压电抗器的三圈变交流电流回路图。

图5为本发明实施例的未配置主变低压电抗器的两圈变交流电流回路图。

图6为本发明实施例的未配置主变低压电抗器的三圈变交流电流回路图。

图7为本发明实施例的开关量输入回路及其控制及信号回路图；

图8为本发明实施例的输出控制回路电路图。

图9为本发明实施例的交流电压回路电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

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。

本实施例提供一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路，提供一备自投控制装置，其特征在于：包括主变低压系统主接线回路、交流电流回路、交流电压回路、开关量输入控制电路和输出控制回路；所述备自投控制装置通过所述交流电流回路与所述主变低压系统主接线回路连接，（即与主变低压系统电流互感器二次回路连接）用以进行电流采集；所述备自投控制装置通过所述交流电压回路与所述主变低压系统主接线回路连接，（即与主变低压系统电压互感器二次回路连接）用以进行电压采集；所述备自投控制装置电路与所述开关量输入控制电路连接，用以进行开关量采集；所述备自投控制装置通过所述输出控制回路与所述主变低压系统主接线回路连接，（即与主变低压系统相关间隔跳合闸电路连接）用以进行输出控制。

在本实施例中，如图1、2、3所示，所述主变低压系统主接线回路能够选择配置主变低压电抗器的三圈变主接线回路、未配置主变低压电抗器的两圈变主接线回路或未配置主变低压电抗器的三圈变主接线回路。

进一步地，在本实施例中，所述主变低压系统主接线回路能够根据配置主变低压电抗器的三圈变主接线、未配置主变低压电抗器的两圈变主接线或未配置主变低压电抗器的三圈变主接线的各种不同主接线的电流互感器配置来选择。

在本实施例中，如图4、5、6所示，接入所述备自投控制装置的进线二电流引入#2主变低压侧两个分支的和电流，用以进行进行无流及过负荷联切的判别；当所述主变低压系统主接线采用主变低压电抗器的三圈变主接线时，即#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集该主接线的电抗器电流互感器2DKLH的A相电流；当所述主变低压系统主接线采用未配置主变低压电抗器的两圈变主接线电路，进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器2TGLH的A相电流；当所述主变低压系统主接线采用未配置主变低压电抗器的三圈变主接线电路，进线二电流则分别采集#2主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成和电流。

较佳的，在本实施例中，进线无流：指的是因上一级电源系统永久性故障跳闸造成进线三相电流变为0，该项作为备自投动作启动的判别条件之一；同时当备自投动作成功后，存在一台主变带多条馈线可能造成运行主变进线三相过负荷，采用该电流作为备自投动作是否过负荷并联切部分非重要负荷的判别条件。

在本实施例中，如图7所示，所述开关量输入控制电路包括装置电源第一开关K1、装置电源第二开关K2、进线一断路器1DL分位接点、进线一断路器合后位继电器接点1KKJ、分段断路器DLs分位接点、分段断路器合后位继电器KKJs接点和闭锁备自投投入压板LP1、#1主变低后备保护动作闭锁备自投回路、第一分支切换电路、第二分支切换电路、第三分支切换电路、第四分支切换电路、第五分支切换电路和第六分支切换电路；所述进线一断路器1DL分位接点的一端、所述进线一断路器合后位继电器接点1KKJ的一端、所述第二分支切换电路的一端、所述第四分支切换电路的一端、所述分段断路器DLs分位接点、分段合后位继电器接点KKJs和闭锁备自投投入压板LP1的一端均与所述备自投控制装置的输入端连接；所述1#主变低后备保护动作闭锁备自投回路的一端和所述第六分支切换电路的一端也均与所述备自投控制装置的输入端连接；所述进线一断路器1DL分位接点的另一端、所述进线一断路器合后位继电器1KKJ接点的另一端、所述第一分支切换电路的一端、所述第三分支切换电路的一端、所述分段断路器DLs分位接点、分段断路器合后位继电器接点KKJs和闭锁备自投投入压板LP1的另一端均与所述第一开关K1的一端连接；所述第五分支切换电路的一端、所述1#主变低后备的另一端也均与所述第一开关K1的一端连接；所述第一开关K1的另一端接+BM；所述第二开关K2的一端与所述备自投控制装置连接，所述第二开关K2的另一端与-BM连接；所述第一分支切换电路的另一端与所述第二分支切换电路另一端串联；所述第三分支切换电路另一端与所述第四分支切换电路的另一端串联；所述第五分支切换电路的另一端与所述第六分支切换电路的另一端串联；所述第一分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第一接点2CQ1、就地切换把手QK第一接点①-②和#2主变分支一断路器2DL分位接点；所述第一远方切换控制继电器2CQ第一接点、就地切换把手QK第一接点和#2主变分支一断路器2DL分位接点三者接线并联；所述第二分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第一接点3CQ1、就地切换把手QK第二接点③-④和#2主变分支二断路器3DL分位接点；所述第二远方切换控制继电器3CQ第一接点、就地切换把手QK第二接点和#2主变分支二断路器3DL分位接点三者接线并联；所述第三分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第二接点2CQ2、就地切换把手QK第三接点⑤-⑥和#2主变分支一断路器合后位继电器2KKJ接点；所述第一远方切换控制继电器2CQ第二接点、就地切换把手QK第三接点和#2主变分支一断路器合后位继电器2KKJ接点三者接线并联；所述第四分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第二接点3CQ2、就地切换把手QK第四接点⑦-⑧和#2主变分支二断路器合后位继电器3KKJ接点；所述第二远方切换控制继电器3CQ第二接点、就地切换把手QK第四接点和#2主变分支二断路器合后位继电器3KKJ接点三者接线并联；所述第五分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第三接点2CQ3、就地切换把手QK第五接点⑨-⑩和2#主变分支一低后备保护闭锁备自投电路；所述第一远方切换控制继电器2CQ第三接点、就地切换把手QK第五接点和2#主变分支一低后备保护闭锁备自投电路三者接线并联；所述第六分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第三接点3CQ3、就地切换把手QK第六接点11-12和2#主变分支二低后备保护闭锁备自投电路；所述第二远方切换控制继电器3CQ第三接点、就地切换把手QK第六接点和2#主变分支二低后备保护闭锁备自投电路三者接线并联。

较佳的，在本实施例中，经就地/远方切换的进线二分支一断路器2DL分位接点（命名为第一分支切换电路）和分支二断路器3DL分位接点（命名为第二分支切换电路）、经就地/远方切换的进线二分支一断路器合后位继电器2KKJ接点（命名为第三分支切换电路）和分支二断路器合后位继电器3KKJ接点（命名为第四分支切换电路）、经就地/远方切换的#2主变一分支低后备保护动作闭锁备自投回路（命名为第五分支切换电路）和#2主变二分支低后备保护动作闭锁备自投回路（命名为第六分支切换电路）。

较佳的，本实施例还提供一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路的控制方法，备自投电路电流采集过程如下：当#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集电抗器电流互感器DKLH的A相电流；若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为双圈变压器时，则进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器TGLH的A相电流；若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为三圈变压器时，则进线二电流则采集#2 主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成和电流；

备自投电路开关量采集过程如下：

为适应于两个分支不同运行方式，在接入备自投进线二输入开关量引入两个分支相关开关量参与判别，并按下述逻辑进行设计：备自投装置进线二TWJ取自#2主变低压侧两个分支断路器分位辅助接点的串接；备自投装置进线二KKJ合后位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱KKJ合后接点的串接；备自投装置进线二手分位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱STJ手分接点的串接；#2主变两套低后备保护动作闭锁量串接接入备自投总闭锁开入。

为防止#2主变低压侧任一分支退出运行或检修时误闭锁备自投，造成运行中备自投的非正常退出，备自投柜上配置有#2 主变低压侧两个分支运行方式切换把手QK，在两个分支断路器的分位辅助接点TWJ、KKJ合后接点或STJ手分接点，主变低后备保护动作接点分别并接运行方式切换把手的位置接点，当任一开关退出运行（即在热备用、冷备用或检修态）时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量；为了满足近年来提出的远方操作需求，增加#2 主变低压侧两个分支不同运行方式切换远方控制电路，考虑#1主变低压侧断路器退出运行时，备自投也同步退出，将#2主变运行方式远方控制电路配置在#1主变间隔中，即在#1主变低压侧断路器控制回路上增加两个#2 主变低压侧两个分支运行方式切换双位置继电器2CQ和3CQ，2CQ和3CQ分别分支一、分支二退出运行的第一、第二远方切换控制继电器，利用#1主变低压侧测控装置遥控备用输出节点分别驱动和复归相应2CQ、3CQ切换继电器进行运行方式判断；第一远方切换控制继电器2CQ第四接点即2CQ4和第一远方切换控制继电器3CQ第四接点即3CQ4分别并接于就地运行方式切换把手QK的第七接点13-14和第八接点15-16，并接接点回中接入#1主变低压侧测控装置，用于远程对2DL、3DL投退运行方式切换状态的监视。

在本实施例中，所述当任一开关退出运行（即在热备用、冷备用或检修态）时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量的具体内容为：所述QK切换把手置2DL投、3DL投位置时，所有QK切换接点均断开，#2主变两个分支相关开关量接点均按串接接入备自投装置；QK切换把手置2DL退、3DL投位置时，QK切换接点一、三、五、七短接，二、四、六、八断开，此时分支一相关开关量被短接，备自投只判断分支二相关开关量；QK切换把手置2DL投、3DL退位置时，QK切换接点一、三、五、七断开，二、四、六、八短接，此时分支二相关开关量被短接，备自投只判断分支一相关开关量。

较佳的，在本实施例中，利用目前应用比较成熟的备自投装置，在不改变装置软件及内部配置情况下，对母线“硬连接”接线的进线二模拟量和开关量输入、输出电路进行改进设计，适应主变低压侧双分支不同运行方式，其具体配置描述如下：

（1）如图9所示，电压采集：备自投装置一母、二母电压分别引接至10kV I段和II段母线电压，进线线路电压不采集，电压回路设计不变；

（2）电流采集：备自投装置进线一电流采集#1主变低压侧断路器电流互感器A相电流；进线二电流采集#2主变低压侧两个分支的“和电流”；备自投装置分段三相电流取自10kV母分间隔的三相电流互感器。

（3）开关量采集：（A）进线一、二及分段间隔的TWJ。进线一TWJ取自#1主变低压侧断路器分位辅助接点；进线二TWJ取自#2主变低压侧两个分支断路器分位辅助接点的“与逻辑”接线；分段TWJ取自母分间隔断路器分位辅助接点。（B）当采用KKJ合后作为备自投充电判断条件时，进线一、二及分段间隔的KKJ合后位。进线一KKJ合后位取自#1主变低压侧断路器操作箱KKJ合后接点；进线二KKJ合后位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱KKJ合后接点的“与逻辑”接线；分段TWJ取自母分间隔断路器操作箱KKJ合后接点。（C）当采用手分位作为备自投放电条件时，进线一、二间隔的手分位并接接入备自投总闭锁开入。进线一手分位取自#1主变低压侧断路器操作箱的STJ手分接点；进线二手分位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱STJ手分接点的“与逻辑”接线。（D）主变低后备保护闭锁备自投。#1低后备保护动作，#2主变两套低后备保护动作“与逻辑”接线均并接于备自投总闭锁开入。

对于各厂家各类型的备自投装置，上述（B）或（C）配置一般选择其中一种。

（4）输出回路：进线一、进线二及分段间隔的跳合闸出口。进线一跳闸出口接点串接出口硬压板的二次回路接入#1主变低压侧断路器保护跳闸的控制回路。进线二跳闸两对出口接点分别串接相应出口硬压板的二次回路分别接入#2主变低压侧两个分支断路器保护跳闸的控制回路。分段跳闸、合闸出口接点串接相应出口硬压板的二次回路并接于母分断路器保护跳闸、合闸的控制回路。

本实施例重点在于对备自投进线二（即#2主变低压侧两个分支）的模拟量输入及开关量输入输出电路进行改进及设计。因而备投功能逻辑重点针对这块进行阐述及说明。

其原理接线图详见附图。

（1）主变低压侧两个分支的“和电流”电路：接入备自投装置的进线二电流引入#2主变低压侧两个分支的“和电流”进行进线无流及过负荷联切的判别。当#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集电抗器电流互感器DKLH的A相电流，如主接线图1及交流电流回路图4所示。若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为双圈变压器时，则进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器TGLH的A相电流如主接线图2及交流电流回路图5所示。若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为三圈变压器时，则进线二电流则采集#2 主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成“和电流”，如主接线图3及交流电流回路图6所示。

（2）适应于两个分支不同运行方式的备自投开关量设计电路。为适应于两个分支不同运行方式，在接入备自投进线二输入开关量引入两个分支相关开关量参与判别，并按下述逻辑进行设计：装置进线二TWJ取自#2主变低压侧两个分支断路器分位辅助接点的串接；装置进线二KKJ合后位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱KKJ合后接点的串接；装置进线二手分位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱STJ手分接点的串接。#2主变两套低后备保护动作闭锁量串接接入备自投总闭锁开入。

如图7所示，为了防止#2主变低压侧任一分支退出运行或检修时误闭锁备自投，造成运行中备自投的非正常退出，备自投柜上配置有#2 主变低压侧两个分支运行方式切换把手QK，在两个分支断路器的分位辅助接点、KKJ合后接点或STJ手分接点、主变低后备保护动作接点分别并接运行方式切换把手的位置接点，当任一开关退出运行（即在热备用、冷备用或检修态）时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量。QK切换把手置“2DL投、3DL投”位置时，所有QK切换接点均断开，#2主变两个分支相关开关量接点均按串接接入备自投装置。QK切换把手置“2DL退、3DL投”位置时，QK切换接点①-②即第一接点、⑤-⑥即第三接点、⑨-⑩即第五接点、13-14即第七接点短接，③-④即第二接点、⑦-⑧即第四接点、11-12即第六接点、15-16即第八接点断开，此时分支一相关开关量被短接，备自投只判断分支二相关开关量。QK切换把手置“2DL投、3DL退”位置时，QK切换接点①-②即第一接点、⑤-⑥即第三接点、⑨-⑩即第五接点、13-14即第七接点断开，③-④即第二接点、⑦-⑧即第四接点、11-12即第六接点、15-16即第八接点短接，此时分支二相关开关量被短接，备自投只判断分支一相关开关量。

为了满足近年来提出的远方操作需求，增加#2 主变低压侧两个分支不同运行方式切换远方控制电路，考虑#1主变低压侧断路器退出运行时，备自投也同步退出，将#2主变运行方式远方控制电路配置在#1主变间隔中，即在#1主变低压侧断路器控制回路上增加两个#2 主变低压侧两个分支运行方式切换双位置继电器2CQ、3CQ，2CQ、3CQ分别分支一、分支二退出运行的远方控制继电器，利用#1主变低压侧测控遥控备用输出节点4YK1、4YK2、5YK1、5YK2，分别驱动和复归相应2CQ、3CQ切换继电器进行运行方式判断，2CQ、3CQ继电器常开接点并接于就地运行方式切换把手的位置接点上。

上述电路图详见备自投开关量输入回路及其控制及信号回路如图7所示。

如图8所示，图为输出控制回路图，备自投装置跳进线二TJ3出口继电器的两对TJ3-1、TJ3-2接点分别串接LP5、LP7出口硬压板构成2DL、3DL跳闸出口二次回路，再分别接入2DL、3DL的操作箱保护跳闸控制回路。正常运行时跳两个分支的跳闸出口压板均投入，无需改变运行方式。

较佳的，在本实施例中，

备投动作逻辑实例描述按主接线图1配置来说明：

当正常运行#1主变低压侧1DL运行（装置进线一TWJ为“0”，KKJ为“1”），#2主变低压侧两个分支2DL、3DL断路器均投入运行（装置进线二TWJ为“0”，KKJ为“1”），10kV I、II段母分DLs断路器在热备用时（装置分段TWJ为“1”，KKJ为“0”），10kV I段母线及II段母线电压正常，无外部闭锁备自投开入（总闭锁为“0”），此时10kV I、II段母分备自投方式3及方式4均充好电，具备备自投条件。本实施例仅作对方式4动作逻辑作说明。

当#2主变低压侧两个分支2DL、3DL均投入运行时，此时（1）若#2主变高压侧断路器偷跳且中压系统无电源或#2主变高压系统进线故障断路器未重合或重合不成功，且高、中压系统未配置备自投或备自投无法动作，10kV I、II段母分备自投在检测到10kV II段母线失压、进线二电抗器A相无流、10kV I母有压时启动备投方式4动作逻辑，经进线二跳闸延时跳2DL和3DL，确认2DL和3DL均已断开后，2DL和3DL断路器辅助接点分位串接后驱动备投装置的进线二TWJ开入光耦，TWJ运行状态由“0”变为“1”，因未驱动2DL和3DL 操作箱的手跳回路，因而两个断路器KKJ仍保持状态为“1”，则经备自投合分段延时合上母分DLs，恢复10kVII段母线正常供电。此时（2）若#2主变本体出现故障，主变差动保护或非电量保护动作跳开主变各侧断路器，此时经2DL、3DL操作箱保护跳闸回路进行断路器跳闸，10kV I、II段母分备自投在检测到10kV II段母线失压、进线二电抗器A相无流、10kV I母有压时启动备投方式4动作逻辑，不经延时再跳2DL和3DL一次（部分备自投装置可经控制字退出该再跳功能），确认2DL和3DL均断开后，2DL和3DL断路器辅助接点分位串接后驱动备投装置的进线二TWJ开入光耦，TWJ运行状态由“0”变为“1”，因未驱动2DL和3DL 操作箱的手跳回路，因而两个断路器KKJ仍保持状态为“1”，则经备自投合分段延时合上母分DLs，恢复10kV II段母线正常供电。

#2主变低压侧两个分支2DL、3DL均投入运行，当任一分支运行中出现断路器偷跳或非正常操作的分闸，装置取进线二“和电流”不变，10kV II段母线仍正常供电，因双分支TWJ采用“与逻辑”串接接入装置，仅一个分支断路器分闸，此时装置进线二TWJ仍保持为“0”，因未驱动2DL和3DL 操作箱的手跳回路，因而两个断路器KKJ仍保持状态为“1”，此时备自投不启动且仍在充电状态，仍具备备自投条件。

#2主变低压侧两个分支2DL、3DL均投入运行，当任一分支进行远方或就地分闸操作，装置取进线二“和电流”不变，10kV II段母线仍正常供电，因双分支TWJ采用“与逻辑”串接接入装置，仅一个分支断路器分闸，此时装置进线二TWJ仍保持为“0”，因驱动2DL或3DL操作箱的手跳回路，因而其中一个断路器KKJ将变为“0”，双分支KKJ采用“与逻辑”串接接入装置，则装置进线二KKJ将由“1”变为“0”，此时将造成备自投放电退出运行。在此情况下，当2DL或3DL手动分闸操作前，应先通过切换就地切换QK把手或远方遥控方式切换继电器2CQ或3CQ至2DL退出或3DL退出的状态，短路退出运行支路的KKJ位置，装置仅采集另一支路运行状态，此时备自投仍正常充电，仍具备待投条件，不受断路器手动分闸的影响。相应分支TWJ和后备保护闭锁备自投在上述手动分闸操作的方式下是不受影响的，那么在开入接点回路上与KKJ同样作了并接方式切换接点的处理，主要考虑一方面退出运行的分支断路器当有检修工作时，检修过程中分合断路器，可能造成TWJ变位，影响备自投充电判断。另一方面退出运行的分支断路器的对应的低后备保护仍投入运行，但因断路器已分闸，与对应母线无电气联系，当母线或出线故障保护故障拒动时，该停役分支的后备保护均无法动作，对于双分支低后备保护采用“与逻辑”串接接入装置闭锁备自投，则此时不闭锁备自投，会造成备投动作合闸于故障母线或设备，且为了满足运行方式远方切换操作要求，在该备自投电路中采用“与逻辑”接线利于控制。

综上所述，不论是主变双分支断路器任一支路出现偷跳或需要进行手动分闸操作，会对备自投“TWJ”、“KKJ”、“总闭锁”的正常运行逻辑带来影响，因而对于执行手动分闸操作前，应执行就地或远方的方式切换操作；若为断路器偷跳或非正常操作的分闸，断路器分闸后，应立即执行就地或远方的方式切换操作，保证备自投正常使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路，提供一备自投控制装置，其特征在于：包括主变低压系统主接线回路、交流电流回路、交流电压回路、开关量输入控制电路和输出控制回路；所述备自投控制装置通过所述交流电流回路与所述主变低压系统主接线回路连接，用以进行电流采集；所述备自投控制装置通过所述交流电压回路与所述主变低压系统主接线回路连接，用以进行电压采集；所述备自投控制装置电路与所述开关量输入控制电路连接，用以进行开关量采集；所述备自投控制装置通过所述输出控制回路与所述主变低压系统主接线回路连接，用以进行输出控制；

所述主变低压系统主接线回路能够选择配置主变低压电抗器的三圈变主接线回路、未配置主变低压电抗器的两圈变主接线回路或未配置主变低压电抗器的三圈变主接线回路；

接入所述备自投控制装置的进线二电流引入#2主变低压侧两个分支的和电流，用以进行进线无流及过负荷联切的判别；当所述主变低压系统主接线采用主变低压电抗器的三圈变主接线时，即#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集该主接线的电抗器电流互感器2DKLH的A相电流；当所述主变低压系统主接线采用未配置主变低压电抗器的两圈变主接线电路，进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器2TGLH的A相电流；当所述主变低压系统主接线采用未配置主变低压电抗器的三圈变主接线电路，进线二电流则分别采集#2主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成和电流；

所述开关量输入控制电路包括装置电源第一开关K1、装置电源第二开关K2、进线一断路器1DL分位接点、进线一断路器合后位继电器接点1KKJ、分段断路器DLs分位接点、分段断路器合后位继电器KKJs接点和闭锁备自投投入压板LP1、#1主变低后备保护动作闭锁备自投回路、第一分支切换电路、第二分支切换电路、第三分支切换电路、第四分支切换电路、第五分支切换电路和第六分支切换电路；所述进线一断路器1DL分位接点的一端、所述进线一断路器合后位继电器接点1KKJ的一端、所述第二分支切换电路的一端、所述第四分支切换电路的一端、所述分段断路器DLs分位接点、分段合后位继电器接点KKJs和闭锁备自投投入压板LP1的一端均与所述备自投控制装置的输入端连接；所述1#主变低后备保护动作闭锁备自投回路的一端和所述第六分支切换电路的一端也均与所述备自投控制装置的输入端连接；所述进线一断路器1DL分位接点的另一端、所述进线一断路器合后位继电器1KKJ接点的另一端、所述第一分支切换电路的一端、所述第三分支切换电路的一端、所述分段断路器DLs分位接点、分段断路器合后位继电器接点KKJs和闭锁备自投投入压板LP1的另一端均与所述第一开关K1的一端连接；所述第五分支切换电路的一端、所述1#主变低后备的另一端也均与所述第一开关K1的一端连接；所述第一开关K1的另一端接+BM；所述第二开关K2的一端与所述备自投控制装置连接，所述第二开关K2的另一端与-BM连接；所述第一分支切换电路的另一端与所述第二分支切换电路另一端串联；所述第三分支切换电路另一端与所述第四分支切换电路的另一端串联；所述第五分支切换电路的另一端与所述第六分支切换电路的另一端串联；所述第一分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第一接点、就地切换把手QK第一接点和#2主变分支一断路器2DL分位接点；所述第一远方切换控制继电器2CQ第一接点、就地切换把手QK第一接点和#2主变分支一断路器2DL分位接点三者接线并联；所述第二分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第一接点、就地切换把手QK第二接点和#2主变分支二断路器3DL分位接点；所述第二远方切换控制继电器3CQ第一接点、就地切换把手QK第二接点和#2主变分支二断路器3DL分位接点三者接线并联；所述第三分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第二接点、就地切换把手QK第三接点和#2主变分支一断路器合后位继电器2KKJ接点；所述第一远方切换控制继电器2CQ第二接点、就地切换把手QK第三接点和#2主变分支一断路器合后位继电器2KKJ接点三者接线并联；所述第四分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第二接点、就地切换把手QK第四接点和#2主变分支二断路器合后位继电器3KKJ接点；所述第二远方切换控制继电器3CQ第二接点、就地切换把手QK第四接点和#2主变分支二断路器合后位继电器3KKJ接点三者接线并联；所述第五分支切换电路包括第一远方切换控制继电器2CQ第三接点、就地切换把手QK第五接点和2#主变分支一低后备保护闭锁备自投电路；所述第一远方切换控制继电器2CQ第三接点、就地切换把手QK第五接点和2#主变分支一低后备保护闭锁备自投电路三者接线并联；所述第六分支切换电路包括第二远方切换控制继电器3CQ第三接点、就地切换把手QK第六接点和2#主变分支二低后备保护闭锁备自投电路；所述第二远方切换控制继电器3CQ第三接点、就地切换把手QK第六接点和2#主变分支二低后备保护闭锁备自投电路三者接线并联。

2.一种根据权利要求1所述的母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路的控制方法，其特征在于：

备自投电路电流采集过程如下：当#2主变低压侧有配置电抗器时，进线二电流采集电抗器电流互感器DKLH的A相电流；若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为双圈变压器时，则进线二电流采集主变高压侧套管电流互感器TGLH的A相电流；若#2主变低压侧未配置电抗器且变压器为三圈变压器时，则进线二电流则采集#2 主变低压侧两个分支断路器电流互感器2LH和3LH的A相电流并接构成和电流；

备自投电路开关量采集过程如下：

为适应于两个分支不同运行方式，在接入备自投进线二输入开关量引入两个分支相关开关量参与判别，并按下述逻辑进行设计：备自投装置进线二TWJ取自#2主变低压侧两个分支断路器分位辅助接点的串接；备自投装置进线二KKJ合后位取自#2主变低压侧两个分支断路器操作箱KKJ合后接点的串接；#2主变两套低后备保护动作闭锁量串接接入备自投总闭锁开入；

为防止#2主变低压侧任一分支退出运行或检修时误闭锁备自投，造成运行中备自投的非正常退出，备自投柜上配置有#2 主变低压侧两个分支运行方式切换把手QK，在两个分支断路器的分位辅助接点TWJ、KKJ合后接点，主变低后备保护动作接点分别并接运行方式切换把手的位置接点，当任一开关退出运行时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量；增加#2 主变低压侧两个分支不同运行方式切换远方控制电路，考虑#1主变低压侧断路器退出运行时，备自投也同步退出，将#2主变运行方式远方控制电路配置在#1主变间隔中，即在#1主变低压侧断路器控制回路上增加两个#2 主变低压侧两个分支运行方式切换双位置继电器2CQ和3CQ，2CQ和3CQ分别分支一、分支二退出运行的第一、第二远方切换控制继电器，利用#1主变低压侧测控装置遥控备用输出节点分别驱动和复归相应2CQ、3CQ切换继电器进行运行方式判断；第一远方切换控制继电器2CQ第四接点和第一远方切换控制继电器3CQ第四接点分别并接于就地运行方式切换把手QK的第七接点和第八接点，并接接点回中接入#1主变低压侧测控装置，用于远程对2DL、3DL投退运行方式切换状态的监视。

3.根据权利要求2所述的一种母线硬连接主变低压双分支配置的分段备自投电路的控制方法，其特征在于：所述当任一开关退出运行时，相应接点被短接，备自投装置仅判别另一正常运行分支的开关量的具体内容为：QK切换把手置2DL投、3DL投位置时，所有QK切换接点均断开，#2主变两个分支相关开关量接点均按串接接入备自投装置；QK切换把手置2DL退、3DL投位置时，QK切换接点一、三、五、七短接，二、四、六、八断开，此时分支一相关开关量被短接，备自投只判断分支二相关开关量；QK切换把手置2DL投、3DL退位置时，QK切换接点一、三、五、七断开，二、四、六、八短接，此时分支二相关开关量被短接，备自投只判断分支一相关开关量。

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