CN202190126U

CN202190126U - 一种数字化变电站配置系统

Info

Publication number: CN202190126U
Application number: CN2011203045044U
Authority: CN
Inventors: 曲广强; 张立斌; 杨佰军; 孙辉
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-08-19

Abstract

本实用新型公开了一种数字化变电站配置系统，该数字化变电站配置系统包括变压器间隔、母线设备间隔、母联间隔和线路间隔，且所述变压器间隔、所述母联间隔和所述线路间隔分别设置有断路器，所述断路器靠近母线的一侧配置有用于相应间隔保护的第一电流互感器，所述断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的第二电流互感器。实施本实用新型的技术方案，消除了保护范围上的死区，大大提高了保护配置的可靠性。

Description

一种数字化变电站配置系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，尤其涉及一种数字化变电站配置系统。

背景技术

数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息统一建模、标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，采用智能化策略实现数据测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能，满足变电站安全、稳定、可靠、经济运行的要求。

数字化变电站的一次设备主要包括：变压器、断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器CT、电压互感器PT等设备，数字化变电站的二次设备主要包括：保护装置、测控装置、计量装置、监控设备、网络设备、故障录波设备等。常规的一次设备与保护和测控装置的连接是通过电缆进行的，并且每个信号传输只能通过一路电缆实现，电缆数量较多，数字化后，断路器本体或者附近有智能装置，从断路器本体或智能装置到二次设备的信号交换直接采用光纤，而光纤的信息传输量非常大，省去了大量的控制电缆，并且电磁干扰对于光纤没有影响，这样就大大提高了信号传输的可靠性。

图1是现有的一种220kV及以上数字化变电站配置系统，目前国内的电力设计院及电网公司多采用上图的配置方式。在该图中，共有线路间隔、母线设备间隔、母联间隔、#1辅变间隔等四个间隔，且线路间隔、母联间隔、#1辅变间隔均设置断路器，断路器用于在平时操作或故障时切断故障电流。每个断路器的远离母线的一侧配置电流互感器，例如，线路间隔中的断路器的远离母线的一侧（线路侧）配置有电流互感器CT1，母联间隔中的断路器的远离母线的一侧配置有电流互感器CT3。每组中的电流互感器用于采样电流信号，进而用于测量计量及保护。

但这样的电流互感器的配置方式存在保护范围上的死区，下面以图2中线路间隔为例进行详细说明，首先应当说明的是，每个断路器的旁边都配置有智能终端（图中未示出），相应电流互感器所采集的电流信号送入保护装置，保护装置处理所采集的电流信号并通过相应的智能终端控制相应断路器的断开、闭合，以实现保护功能。在图2中，线路间隔的远端配置有电流互感器CT2。正常运行时，电流互感器CT1流入的电流等于电流互感器组CT2流出的电流，矢量差基本为零。当电流互感器CT1、CT2之间（图2中所示的“线路保护范围”区域）出现接地故障时，将在接地点出现非常大的短路电流，电流互感器CT1将感应出短路电流，这样就造成两侧电流互感器CT1、CT2矢量差数值不再为零，保护装置根据所产生的电流差值来判断是否需要发出跳闸命令，当断路器跳闸后就切断了故障点两侧的电压，这时即使故障仍然没有排除，因为没有了电压就没有了电流所以达到保护电力设备的目的。但是，假设图2中的电流互感器CT1与断路器之间（图2中所示的“保护死区”区域）发生了接地故障，这时因为该区域在“线路保护范围”之外，而在“母线保护范围”内，所以，线路间隔中的断路器将不动作，母联间隔中的断路器将动作（造成事故扩大）。此时，虽然母联间隔中的断路器已经跳开，可是线路间隔中的断路器因为没有动作仍然合闸，持续为短路点提供电能，直到线路的后备保护动作，但这可能造成电力设备的损坏。因此，该数字化变电站配置系统在保护范围上存在死区，大大降低了保护配置的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述数字化变电站配置系统中存在保护范围上的死区，降低了保护配置的可靠性的缺陷，提供一种数字化变电站配置系统，能消除保护范围上的死区，提高保护配置的可靠性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数字化变电站配置系统，包括变压器间隔、母线设备间隔、母联间隔和线路间隔，且所述变压器间隔、所述母联间隔和所述线路间隔分别设置有断路器，所述断路器靠近母线的一侧配置有用于相应间隔保护的第一电流互感器，所述断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的第二电流互感器。

在本实用新型所述的数字化变电站配置系统中，所述断路器的所述靠近母线的一侧还配置有与第一电流互感器冗余配置的第三电流互感器。

在本实用新型所述的数字化变电站配置系统中，所述断路器的所述远离母线的一侧还配置有与第二电流互感器冗余配置的第四电流互感器。

在本实用新型所述的数字化变电站配置系统中，所述线路间隔、所述母线设备间隔均还配置有电压互感器，所述电压互感器包括一个一次线圈、两个用于间隔保护的二次线圈和一个用于测量计量的二次线圈。

在本实用新型所述的数字化变电站配置系统中，所述线路间隔的断路器的所述靠近母线的一侧还配置有用于测量计量的第五电流互感器，所述线路间隔的断路器的所述远离母线的一侧还配置有用于测量计量的第六电流互感器。

实施本实用新型的技术方案，由于断路器靠近母线的一侧配置有用于相应间隔保护的电流互感器，因此，扩大了“间隔保护范围”的区域，这样就消除了保护死区。同时，断路器远离母线的一侧增加配置了用于母线保护的电流互感器，这样的配置使得“母线保护范围”区域与“间隔保护范围”形成了交叉，从而避免了因为用于母线保护的电流互感器和用于间隔保护的电流互感器之间的间隙产生保护死区。因此，该数字化变电站配置系统消除了保护范围上的死区，大大提高了保护配置的可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术数字化变电站配置系统的结构图；

图2是图1的部分结构图；

图3是本实用新型数字化变电站置配置系统实施例一的结构图；

图4是图3的部分结构图。

具体实施方式

如图3所示的本实用新型数字化变电站配置系统实施例一的结构图中，该数字化变电站配置系统包括多个间隔：变压器间隔、母线设备间隔、母联间隔和线路间隔。在此应当说明的是，图3仅示出了一个变压器（#1辅变）间隔、一个母线设备间隔、一个母联间隔和一个线路间隔，但应理解，这只是本实用新型的一个具体实施例，在其它实施例中，变压器间隔、母线设备间隔和线路间隔的数量可为其它数量。变压器间隔、母联间隔和线路间隔分别配置有断路器。断路器靠近母线的一侧配置有用于相应间隔保护的第一电流互感器，断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的第二电流互感器。例如，线路间隔中的断路器靠近母线的一侧配置有用于线路保护的电流互感器CT11，线路间隔中的断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的电流互感器CT12。母联间隔中的断路器靠近母线的一侧配置有用于母线保护的电流互感器组CT13，母联间隔中的断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的电流互感器组CT14。变压器间隔中的断路器靠近母线的一侧配置有用于变压器保护的电流互感器组CT15，变压器间隔中的断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的电流互感器组CT16。

图4仅仅示出了线路间隔和母联间隔，下面结合图4说明如何消除线路间隔的保护范围死区，应当理解，变压器间隔中的保护范围死区的消除原理与之类似，在此不做赘述。首先应当说明的是，每个断路器的旁边都配置有智能终端（图中未示出），相应电流互感器所采集的电流信号送入保护装置，保护装置处理所采集的电流信号并通过相应的智能终端控制相应断路器的断开、闭合，以实现保护功能。在图4中，线路间隔的远端配置有电流互感器CT17。正常运行时，电流互感器CT11流入的电流等于电流互感器CT17流出的电流，矢量差基本为零。当电流互感器CT11、CT17之间（图4中所示的“线路保护范围”区域）出现接地故障时，将在接地点出现非常大的短路电流，电流互感器CT11将感应出短路电流，这样就造成两侧电流互感器CT11、CT17矢量差数值不再为零，保护装置根据所产生的电流差值来判断是否需要发出跳闸命令，当断路器跳闸后就切断了故障点两侧的电压，从而达到保护电力设备的目的。对比图4和图2，由于用于线路保护的电流互感器CT11配置在断路器靠近母线的一侧，因此，扩大了“线路保护范围”的区域，也即将图2中的“保护死区”区域包含在了“线路保护范围”区域内，这样就消除了图2中的保护死区。同时，断路器远离母线的一侧增加配置了用于母线保护的电流互感器CT12（图2的方案是用于母线保护的电流互感器和用于线路保护的电流互感器是合用的），这样的配置使得“母线保护范围”区域与“线路保护范围”形成了交叉，从而避免了因为用于母线保护的电流互感器CT12和用于线路保护的电流互感器CT11之间的间隙产生保护死区。此时，若断路器与用于母线保护的电流互感器CT12之间发生接地故障，该配置系统将会同时启动线路保护和母线保护。因此，该数字化变电站配置系统消除了保护范围上的死区，大大提高了保护配置的可靠性。

优选地，断路器靠近母线的一侧还配置有与第一电流互感器冗余配置的第三电流互感器，断路器远离母线的一侧还配置有与第二电流互感器冗余配置的第四电流互感器，这样，在一个电流互感器故障时，另一个仍然能正常工作。另外，线路间隔中的断路器的靠近母线的一侧和远离母线的一侧还分别配置有用于测量计量的电流互感器。

优选地，母线设备间隔、线路间隔中还配置有电压互感器，例如，线路间隔中配置有电压互感器PT11，母线设备间隔中配置有电压互感器PT12、PT13。该电压互感器包括一个一次线圈、两个用于间隔保护的二次线圈和一个用于测量计量的二次线圈。由于配置了两个用于间隔保护的二次线圈，因此可满足保护双重化的要求，从源头开始双重化，实现真正意义上的保护双重化。另外，因为目前电网公司对于数字式计量设备在进行关口结算方面还存有异议，为了避免产生纠纷，在线路间隔的电压互感器PT11还增加了常规用的电压互感器。

另外需说明的是，本申请所提及的所有电流互感器实则为一组电流互感器，分别对应安装于线路的A、B、C三相。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims

1.一种数字化变电站配置系统，包括变压器间隔、母线设备间隔、母联间隔和线路间隔，且所述变压器间隔、所述母联间隔和所述线路间隔分别设置有断路器，其特征在于，所述断路器靠近母线的一侧配置有用于相应间隔保护的第一电流互感器，所述断路器远离母线的一侧配置有用于母线保护的第二电流互感器。

2.根据权利要求1所述的数字化变电站配置系统，其特征在于，所述断路器的所述靠近母线的一侧还配置有与第一电流互感器冗余配置的第三电流互感器。

3.根据权利要求1所述的数字化变电站配置系统，其特征在于，所述断路器的所述远离母线的一侧还配置有与第二电流互感器冗余配置的第四电流互感器。

4.根据权利要求1所述的数字化变电站配置系统，其特征在于，所述线路间隔、所述母线设备间隔均还配置有电压互感器，所述电压互感器包括一个一次线圈、两个用于间隔保护的二次线圈和一个用于测量计量的二次线圈。

5.根据权利要求1所述的数字化变电站配置系统，其特征在于，所述线路间隔的断路器的所述靠近母线的一侧还配置有用于测量计量的第五电流互感器，所述线路间隔的断路器的所述远离母线的一侧还配置有用于测量计量的第六电流互感器。