CN214900167U - 一种基于dcs系统的低压厂用变压器高联低保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，#1主变压器分别与#1发电机、#1高压厂用变压器连接；#1高压厂用变压器连接至#1燃机6KV母线；#2主变压器分别与#2发电机、#2高压厂用变压器连接；#2高压厂用变压器连接至#2燃机6KV母线；备用变压器分别连接至#1燃机6KV母线、#2燃机6KV母线；循环水#1低压厂用变压器连接至#1燃机6KV母线，并通过第一低厂变低压侧开关连接至循环水A段；循环水#2低压厂用变压器连接至#2燃机6KV母线；循环水#2低压厂用变压器通过第二低厂变低压侧开关连接至循环水B段；循环水A段与循环水B段之间通过母联开关连接；DCS系统分别与第一低厂变低压侧开关、母联开关、第二低厂变低压侧开关通信连接。

Description

一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统

技术领域

本实用新型涉及燃机技术领域，具体而言，涉及一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统。

背景技术

目前，大部分发电厂机组及公用系统0.4KV厂用电系统均集中布置于主厂房内，在这些集中的厂用电配电系统中，各低厂变高压侧开关配置综保装置，综保装置均不投低电压保护功能。当低厂变故障时，低厂变综保装置保护动作触发高压侧开关跳闸，高压侧开关跳闸信号通过硬接线接入低厂变低压侧开关跳闸回路，触发低压侧开关跳闸，实现低厂变故障时的高联低保护功能。

当低厂变无故障，而机组高厂变保护跳闸时，保护功能启动6KV母线快切装置事故切换功能，将6KV母线由工作电源切换为备用电源带，即由本机组高厂变带切换为厂用高压备用变压器带，快切装置事故切换时间一般为0.12秒左右，低厂变所带0.4KV母线配置低电压备自投功能，备自投装置低电压动作延时1秒。事故情况下，当低厂变无故障时，这些配置了硬接线高联低保护功能的低厂变高低压侧开关均不动作，可以躲过6KV母线快切装置事故切换时间。但一些外围0.4KV系统因距离太远投资维护成本较高，低厂变无法配置硬接线形式高联低保护功能，只在外围低厂变低压侧开关二次回路配置失压脱扣器，该失压脱扣器无法整定延时，只检测低厂变低压侧电压，不判断低厂变高压侧开关状态，当低厂变低压侧电压小于脱扣器低电压定值时，直接跳开低厂变其侧断路器。在机组高厂变保护跳闸时，无法躲过6KV母线快切装置事故切换时间，导致外围低厂变所带0.4KV母线失电，进而导致事故扩大，增加事故处理时间与难度。

发明内容

本说明书提供一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供了一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，所述低压厂用变压器高联低保护系统包括：#1主变压器、#1发电机、#1高压厂用变压器、#1燃机6KV母线、#2主变压器、#2发电机、#2高压厂用变压器、#2燃机6KV母线、备用变压器、循环水#1低压厂用变压器、循环水#2低压厂用变压器、第一低厂变低压侧开关、母联开关、第二低厂变低压侧开关、循环水A段、循环水B段以及分散控制系统(DistributedControl System，DCS)；

所述#1主变压器分别与所述#1发电机、#1高压厂用变压器连接；所述#1高压厂用变压器依次通过第一电流互感器、第一断路器连接至所述#1燃机6KV母线；所述#2主变压器分别与所述#2发电机、#2高压厂用变压器连接；所述#2高压厂用变压器依次通过第二电流互感器、第二断路器连接至所述#2燃机6KV母线；所述备用变压器依次通过第三电流互感器、第三断路器连接至所述#1燃机6KV母线；所述备用变压器依次通过第四电流互感器、第四断路器连接至所述#2燃机6KV母线；所述循环水#1低压厂用变压器依次通过第五电流互感器、第五断路器连接至所述#1燃机6KV母线；所述循环水#1低压厂用变压器通过所述第一低厂变低压侧开关连接至所述循环水A段；所述循环水#2低压厂用变压器依次通过第六电流互感器、第六断路器连接至所述#2燃机6KV母线；所述循环水#2低压厂用变压器通过所述第二低厂变低压侧开关连接至所述循环水B段；所述循环水A段与所述循环水B段之间通过所述母联开关连接；所述DCS系统分别与所述第一低厂变低压侧开关、母联开关、第二低厂变低压侧开关通信连接。

优选的，所述循环水A段依次通过第一熔断器、第一双绕组变压器接地。

优选的，所述循环水B段依次通过第二熔断器、第二双绕组变压器接地。

优选的，所述备用变压器为具有有载分接开关的三相三绕组变压器。

进一步优选的，所述备用变压器的高压侧中性点引出线与第七电流互感器及接地闸刀依次串联后接地。

进一步优选的，所述备用变压器的高压侧中性点引出线与所述第七电流互感器及避雷器依次串联后接地。

进一步优选的，所述备用变压器的低压侧中性点引出线与第一接地电阻、第八电流互感器依次串联后接地。

优选的，所述#1高压厂用变压器的低压侧中性点引出线与第二接地电阻、第九电流互感器依次串联后接地。

优选的，所述#2高压厂用变压器为具有有载分接开关的三角形星形连接的三相变压器；所述#2高压厂用变压器的低压侧中性点引出线与第三接地电阻、第十电流互感器依次串联后接地。

优选的，所述第一低厂变低压侧开关靠近所述循环水A段一端配置有第一PT装置；所述第二低厂变低压侧开关靠近所述循环水B段一端配置有第二PT装置；所述第一PT装置、第二PT装置分别与所述DCS系统之间延时通信。

本说明书实施例的有益效果如下：

取消低厂变低压侧失压脱扣器回路，并将两个低厂变低压侧开关和母联开关与DCS系统通信连接，利用DCS系统实现低厂变故障时的高联低保护，可保证低厂变故障跳闸时高低压侧开关均能可靠跳闸，且低厂变无故障情况下外围循环水0.4KV工作段母线低电压能够可靠躲开机组6KV母线快切装置事故切换时间。同时，确保了事故情况下外围0.4KV系统各区域设备联锁及保护动作的正确性，可防止事故扩大，减少事故发生后的事故处理时间和事故处理难度。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例提供的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统的结构示意图；

附图标记说明：1为#1发电机、2为#1高压厂用变压器、3为#2发电机、4为#2高压厂用变压器、5为备用变压器、6为循环水#1低压厂用变压器、7为循环水#2低压厂用变压器、8为第一低厂变低压侧开关、9为母联开关、10为第二低厂变低压侧开关、11为第一电流互感器、12为第一断路器、13为第二电流互感器、14为第二断路器、15为第三电流互感器、16为第三断路器、17为第四电流互感器、18为第四断路器、19为第五电流互感器、20为第五断路器、21为第六电流互感器、22为第六断路器、23为第一熔断器、24为第一双绕组变压器、25为第二熔断器、26为第二双绕组变压器、27为第七电流互感器、28为接地闸刀、29为避雷器、30为第一接地电阻、31为第八电流互感器、32为第二接地电阻、33为第九电流互感器、34为第三接地电阻、35为第十电流互感器。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统。图1是示出了根据本说明书实施例提供的一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统。以下结合图1所示分别进行详细说明。

该基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统应用于燃气–蒸汽联合循环二拖一机组群。本说明书实施例中的燃气–蒸汽联合循环二拖一机组群包括#1燃机机组、#2燃机机组和#3汽机机组，两台二氨基高厂变正常运行带各自6KV工作母线，汽机机组无高厂变。其中，该低压厂用变压器高联低保护系统包括#1主变压器、#1发电机1、#1高压厂用变压器2、#1燃机6KV母线、#2主变压器、#2发电机3、#2高压厂用变压器4、#2燃机6KV母线、备用变压器5、循环水#1低压厂用变压器6、循环水#2低压厂用变压器7、第一低厂变低压侧开关8、母联开关9、第二低厂变低压侧开关10、循环水A段、循环水B段以及DCS系统(图中未示出)。

具体的，#1主变压器分别与#1发电机1、#1高压厂用变压器2连接；#1高压厂用变压器2依次通过第一电流互感器11、第一断路器12连接至#1燃机6KV母线；#2主变压器分别与#2发电机3、#2高压厂用变压器4连接；#2高压厂用变压器4依次通过第二电流互感器13、第二断路器14连接至#2燃机6KV母线；备用变压器5依次通过第三电流互感器15、第三断路器16连接至#1燃机6KV母线；备用变压器5依次通过第四电流互感器17、第四断路器18连接至#2燃机6KV母线；循环水#1低压厂用变压器6依次通过第五电流互感器19、第五断路器20连接至#1燃机6KV母线；循环水#1低压厂用变压器6通过第一低厂变低压侧开关8连接至循环水A段；循环水#2低压厂用变压器7依次通过第六电流互感器21、第六断路器22连接至#2燃机6KV母线；循环水#2低压厂用变压器7通过第二低厂变低压侧开关10连接至循环水B段；循环水A段与循环水B段之间通过母联开关9连接；DCS系统分别与第一低厂变低压侧开关8、母联开关9、第二低厂变低压侧开关10通信连接。

在一个具体的实施例中，循环水A段依次通过第一熔断器23、第一双绕组变压器24接地；循环水B段依次通过第二熔断器25、第二双绕组变压器26接地。循环水A段、循环水B段分别利用第一熔断器23、第二熔断器25对系统电流进行保护，防止设备损坏。

进一步的，在本说明书实施例中，备用变压器5为具有有载分接开关的三相三绕组变压器，备用变压器5的高压侧中性点引出线与第七电流互感器27及接地闸刀28依次串联后接地，且备用变压器5的高压侧中性点引出线与第七电流互感器27及避雷器29依次串联后接地，利用避雷器29保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间。在具体的实施过程中，当设备需要停电检修时，在开关断开且经验电确认无电后，通过合上接地闸刀28后再进行检修，可利用接地闸刀28对线路进行放电，以防止误送电对检修线路中的检修人员造成危险，提高检修安全。

此外，备用变压器5的低压侧中性点引出线与第一接地电阻30、第八电流互感器31依次串联后接地。#1高压厂用变压器2为三角形星形连接的三相变压器，#1高压厂用变压器2的低压侧中性点引出线与第二接地电阻32、第九电流互感器33依次串联后接地。#2高压厂用变压器4为具有有载分接开关的三角形星形连接的三相变压器，#2高压厂用变压器4的低压侧中性点引出线与第三接地电阻34、第十电流互感器35依次串联后接地。

通过第一接地电阻30、第二接地电阻32、第三接地电阻34，可防止由于电气设备绝缘体被破坏而发生触电事故，并可防止由于静电而产生危险，此外，还可起到防雷的效果，防止雷电的破坏。

本说明书实施例中的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统取消循环水A段及循环水B段电源进线开关失压脱扣器，即取消低厂变低压侧失压脱扣器回路，并将第一低厂变低压侧开关8、第二低厂变低压侧开关10及母联开关9与DCS系统通信连接，使得第一低厂变低压侧开关8、第二低厂变低压侧开关10及母联开关9的操作/监视/控制均接入DCS系统中，在一个具体的实施例中，可利用DCS系统在外围低厂变低压侧开关的定时关机控制模块中增加“循环水#1低厂变高压侧开关已分闸且未合闸”的判据，无延时触发低厂变低压侧开关自动分闸逻辑，从而通过DCS系统联锁实现低厂变高联低保护。

此外，还可增加循环水A段及循环水B段电源进线开关DCS低电压备自投功能，详细的，第一低厂变低压侧开关8靠近循环水A段一端配置有第一PT装置；第二低厂变低压侧开关10靠近循环水B段一端配置有第二PT装置；第一PT装置、第二PT装置分别与DCS系统之间延时通信。通过母线综合测控装置(PT装置)至DCS系统的“低电压”信延时一定时间，触发第一低厂变低压侧开关8、第二低厂变低压侧开关10自动分闸功能，母联开关自动合闸功能。在一个具体的实施过程中，PT装置至DCS系统的“低电压”信延时1秒，其中，可设置PT装置至DCS“低电压”信号回路固有延时时间0.5秒，并设置DCS系统设置延时0.5秒。

采用本说明书实施例中的低压厂用变压器高联低保护系统，当燃机机组220KV线路跳闸故障时，机组6KV母线快切装置事故切换正常动作后，外围循环水A段、循环水B段均能保持正常运行方式不变，母线各电源开关不误动，继续由工作电源进线开关带，母线迅速自动恢复正常运行方式。此外，在对应低厂变故障跳闸后，低厂变低压侧开关能够可靠联跳，母联开关能够可靠合闸。同时，当母线失压时间大于1秒后，低厂变低压侧开关能够可靠跳闸，母联开关可靠合闸，串联切换正常动作。

综上所述，本说明书公开一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，取消低厂变低压侧失压脱扣器回路，并将两个低厂变低压侧开关和母联开关与DCS系统通信连接，利用DCS系统实现低厂变故障时的高联低保护，可保证低厂变故障跳闸时高低压侧开关均能可靠跳闸，且低厂变无故障情况下外围循环水0.4KV工作段母线低电压能够可靠躲开机组6KV母线快切装置事故切换时间。同时，确保了事故情况下外围0.4KV系统各区域设备联锁及保护动作的正确性，可防止事故扩大，减少事故发生后的事故处理时间和事故处理难度。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述低压厂用变压器高联低保护系统包括：#1主变压器、#1发电机、#1高压厂用变压器、#1燃机6KV母线、#2主变压器、#2发电机、#2高压厂用变压器、#2燃机6KV母线、备用变压器、循环水#1低压厂用变压器、循环水#2低压厂用变压器、第一低厂变低压侧开关、母联开关、第二低厂变低压侧开关、循环水A段、循环水B段以及DCS系统；

所述#1主变压器分别与所述#1发电机、#1高压厂用变压器连接；所述#1高压厂用变压器依次通过第一电流互感器、第一断路器连接至所述#1燃机6KV母线；所述#2主变压器分别与所述#2发电机、#2高压厂用变压器连接；所述#2高压厂用变压器依次通过第二电流互感器、第二断路器连接至所述#2燃机6KV母线；所述备用变压器依次通过第三电流互感器、第三断路器连接至所述#1燃机6KV母线；所述备用变压器依次通过第四电流互感器、第四断路器连接至所述#2燃机6KV母线；所述循环水#1低压厂用变压器依次通过第五电流互感器、第五断路器连接至所述#1燃机6KV母线；所述循环水#1低压厂用变压器通过所述第一低厂变低压侧开关连接至所述循环水A段；所述循环水#2低压厂用变压器依次通过第六电流互感器、第六断路器连接至所述#2燃机6KV母线；所述循环水#2低压厂用变压器通过所述第二低厂变低压侧开关连接至所述循环水B段；所述循环水A段与所述循环水B段之间通过所述母联开关连接；所述DCS系统分别与所述第一低厂变低压侧开关、母联开关、第二低厂变低压侧开关通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述循环水A段依次通过第一熔断器、第一双绕组变压器接地。

3.根据权利要求1所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述循环水B段依次通过第二熔断器、第二双绕组变压器接地。

4.根据权利要求1所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述备用变压器为具有有载分接开关的三相三绕组变压器。

5.根据权利要求4所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述备用变压器的高压侧中性点引出线与第七电流互感器及接地闸刀依次串联后接地。

6.根据权利要求5所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述备用变压器的高压侧中性点引出线与所述第七电流互感器及避雷器依次串联后接地。

7.根据权利要求4所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述备用变压器的低压侧中性点引出线与第一接地电阻、第八电流互感器依次串联后接地。

8.根据权利要求1所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述#1高压厂用变压器的低压侧中性点引出线与第二接地电阻、第九电流互感器依次串联后接地。

9.根据权利要求1所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述#2高压厂用变压器为具有有载分接开关的三角形星形连接的三相变压器；所述#2高压厂用变压器的低压侧中性点引出线与第三接地电阻、第十电流互感器依次串联后接地。

10.根据权利要求1所述的基于DCS系统的低压厂用变压器高联低保护系统，其特征在于，所述第一低厂变低压侧开关靠近所述循环水A段一端配置有第一PT装置；所述第二低厂变低压侧开关靠近所述循环水B段一端配置有第二PT装置；所述第一PT装置、第二PT装置分别与所述DCS系统之间延时通信。

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