CN215071779U - 一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，包括单根母线及两电源进线；母线被母联开关分为I、II段，I、II段母线均连有馈线，每根馈线上均设有馈线开关且馈线在馈线开关前设有与测控装置A连接的测控件A；I段、II段母线分别与一根电源进线连接；每根电源进线上均设有电源进线开关且电源进线在电源进线开关前、后分别设有与测控装置B连接的测控件B、C；I段母线及II段母线分别连有用于获取母线电压信息且与测控装置B连接的测控件D；测控装置A、B、C均与中央控制器连接的交换机通讯连接，中央控制器控制且连接所有的开关。本实用新型的结构合理，成本低廉，运维方便，极具应用前景。

Description

一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置

技术领域

本实用新型属于继电保护自动化技术领域，涉及一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，特别涉及一种基于GOOSE的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置。

背景技术

备自投是备用电源自动投入使用装置的简称。在实际生产中，当主电网失电时，需要投入备用电源保证生产，此时备自投系统将控制备用电源启动，合闸，自动投入运行。

目前我国的备自投功能大多采用专门的备自投设备来实现，通过硬接线方式将断路器和刀闸的状态传递给备自投设备，通过独立的电流、电压采集回路将模拟量信号接入备自投设备，最后再由备自投设备通过逻辑判断来识别系统运行方式，并将对应的控制命令输出通过电缆传递给对应的断路器，完成对断路器的分合。该方式需要大量的控制电缆并且接线复杂，不仅投入成本高而且给运行和维护都带来了不便。

因此，开发一种成本低廉、运维方便且施工难度低的备自投装置极具现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术需要专用设备、接线复杂、成本高且运维不便的缺陷，提供一种成本低廉、运维方便且施工难度低的备自投装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，包括单根母线及至少两根电源进线；

所述单根母线被母线上设置的母联开关分为I段和II段，I段母线及II段母线均连有馈线，每根馈线上均设有馈线开关且馈线在馈线开关前设有与测控装置A连接的测控件A，所述测控装置A通过测控件A获取该馈线的电流信息且其与交换机通讯连接；

至少一根电源进线与I段母线连接且至少一根电源进线与II段母线连接；

每根电源进线上均设有电源进线开关且电源进线在电源进线开关前、后分别设有与测控装置B连接的测控件B和测控件C，所述测控装置B通过测控件B和测控件C分别获取该电源进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接；

I段母线及II段母线分别连有用于获取母线电压信息的测控件D，所述测控件D与测控装置B连接，所述测控装置B通过测控件D获取该段母线的电压信息且其与交换机通讯连接；

所述交换机与中央控制器连接，所述中央控制器与控制且连接母联开关和所有的馈线开关以及电源进线开关。

本实用新型的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，通过监控各段母线、电源进线的电流电压信息即可获取此时母线的供电情况，中央控制器通过交换机即可获取以上信息，同时当供电出现异常时，中央控制器以IEC61850标准通讯协议为基础的GOOSE方式将逻辑判断所需的判据通过网络方式传输，由各测控装置互相配合，从而完成系统运行方式的识别并且完成逻辑判断，同时将相应的动作命令输出，完成对相关断路器(即各开关——包括联开关和所有的馈线开关以及电源进线开关)的控制，快速恢复各馈线的正常供电，其整体结构合理且较为简单，通过对现有设备进行改造即可方便地完成施工(可大量减少电缆的投入)并降低现场施工接线的难度，成本较为低廉，运维方便(更换配件)，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，所述母线上还连有用于获取母线电流信息的测控件E，所述测控件E与测控装置C连接，所述测控装置C通过测控件E获取母线电流信息且其与交换机通讯连接。本实用新型的保护范围并不仅限于此，此处仅提出一种可行的技术方案而已。

如上所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，所述电源进线共有两根，电源进线的数量本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

如上所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，还包括至少两根备用电源进线；

至少一根备用电源进线与I段母线连接且至少一根备用电源进线与II段母线连接；

每根备用电源进线上均设有备用电源进线开关且备用电源进线在备用电源进线开关前、后分别设有与测控装置D连接的测控件F和测控件G，所述测控装置D通过测控件F和测控件G分别获取该备用电源进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接。

以上所述的测控件(包括测控件A、B、C、D、E、F、G)实际为装置内的采样模块。

如上所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，所述备用电源进线与柴油发电机连接，由柴油发电机提供备用电源；

所述中央控制器与柴油发电机、所有的备用电源进线开关连接，其能够控制柴油发电机的开关及所有的备用电源进线开关的合分。

以上所述的测控装置(包括测控装置A、测控装置B、测控装置C和测控装置D)采集电流、电压及断路器位置信号，由控制逻辑所在设备完成系统运行方式的识别和动作逻辑的判断，由测控装置B完成该进线有流无流、有压无压和进线断路器位置的识别，由测控装置A完成两段母线有压无压和母联断路器位置的识别，由测控装置D完成柴发进线断路器位置的识别，由测控装置C完成各馈线断路器位置的判断并且对断路器合位状态进行断电延时30秒记忆，同时将所采集的信息通过通讯网络传递，从而完成系统运行方式的识别和逻辑判断，该功能的控制逻辑可配置在任意测控装置中，方便灵活。实现逻辑判断所需的数字量及模拟量，以及逻辑输出的控制命令都采用GOOSE方式通过网络在设备之间互相传递，实现本功能需要利用相应的测控装置，通过对电流、电压信号和断路器状态的判断完成控制功能，无需增加额外的状态采集回路以及逻辑命令执行回路。

如上所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，所述中央控制器为变电站监控主机。

有益效果：

(1)本实用新型的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，通过监控各段母线、电源进线的电流电压信息即可获取此时母线的供电情况，中央控制器通过交换机即可获取以上信息，同时当供电出现异常时，中央控制器以GOOSE方式将逻辑判断所需的判据通过网络方式传输，由各测控装置互相配合，从而完成系统运行方式的识别并且完成逻辑判断，同时将相应的动作命令输出，完成对相关断路器(即各开关——包括联开关和所有的馈线开关以及电源进线开关)的控制，快速恢复各馈线的正常供电；

(2)本实用新型的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其整体结构合理且较为简单，通过对现有设备进行改造即可方便地完成施工(可大量减少电缆的投入)并降低现场施工接线的难度，成本较为低廉，运维方便(更换配件)，极具应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步阐述。

一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，如图1所示，包括单根母线、两根电源进线(1#进线、2#进线)及两根备用电源进线(1#备用电源进线、2#备用电源进线)；

单根母线被母线上设置的母联开关分为I段母线和II段母线，I段母线及II段母线均连有馈线，每根馈线上均设有馈线开关(馈线开关包括如图1所示的Q07、Q06、Q08、Q09、Q10)且馈线在馈线开关前设有与测控装置A(包括如图1所示的测控装置7、测控装置6、测控装置8、测控装置9、测控装置10)连接的测控件A(包括如图1所示的2TA-7、2TA-6、2TA-8、2TA-9、2TA-10)，测控装置A通过测控件A获取该馈线的电流信息且其与交换机通讯连接；

1#进线及1#备用电源进线与I段母线连接，2#进线及2#备用电源进线与II段母线连接；

1#进线上均设有电源进线开关Q01且1#进线在电源进线开关Q01前、后分别设有与测控装置B(测控装置1)连接的测控件B(2TV)和测控件C(2TA-1)，测控装置B(测控装置1)通过测控件B(2TV)和测控件C(2TA-1)分别获取1#进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接；

2#进线上均设有电源进线开关Q02且2#进线在电源进线开关Q02前、后分别设有与测控装置B(测控装置2)连接的测控件B(22TV)和测控件C(2TA-2)，测控装置B(测控装置2)通过测控件B(22TV)和测控件C(2TA-2)分别获取2#进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接；

1#备用电源进线(与1#油机——柴油发电机连接，由1#油机提供备用电源，备用电源一般采用柴油发电机即附图中的油机)上均设有备用电源进线开关Q04且1#油机进线在备用电源进线开关Q04前、后分别设有与测控装置D(测控装置4)连接的测控件F(3TV)和测控件G(2TA-4)，测控装置D(测控装置4)通过测控件F(3TV)和测控件G(2TA-4)分别获取1#备用电源进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接；

2#备用电源进线(与2#油机连接，由2#油机提供备用电源)上均设有备用电源进线开关Q05且2#油机进线在备用电源进线开关Q05前、后分别设有与测控装置D(测控装置5)连接的测控件F(23TV)和测控件G(2TA-5)，测控装置D(测控装置5)通过测控件F(23TV)和测控件G(2TA-5)分别获取2#备用电源进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接；

I段母线及II段母线分别连有用于获取母线电压信息的测控件D(1TV及21TV)，测控件D(1TV及21TV)与测控装置B(测控装置1和2)连接，测控装置B通过测控件D获取该段母线的电压信息且其与交换机通讯连接；

母线上还连有用于获取母线电流信息的测控件E(2TA-3)，测控件E(2TA-3)与测控装置C(测控装置3)连接，测控装置C(测控装置3)通过测控件E(2TA-3)获取母线电流信息且其与交换机通讯连接；

交换机与中央控制器(变电站监控主机)连接，中央控制器控制且连接柴油发电机、母联开关和所有的馈线开关、电源进线开关以及备用电源进线开关。

以上的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置在预定工况下的具体动作方式如下：

1、进线互投

正常运行时，Q01合位，Q02合位，Q03分位，Q04分位，Q05分位。两段母线有压，如果备自投投入(自投手复或自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。

逻辑方式一：当I段母线失压，且Q01合位无流；判断II段母线是否有压，如果有压，且Q01在合位，延时跳Q01，并跳开I段母线上的馈线；Q01跳开之后，延时合Q03，Q03合上之后，延时合I段母线馈线。(断电延时30秒记忆)

逻辑方式二：当II段母线失压，且Q02合位无流；判断I段母线是否有压，如果有压，且Q02在合位，延时跳Q02，并跳开II段母线上的馈线；Q02跳开之后，延时合Q03；Q03合上之后，延时合II段母线馈线。(断电延时30秒记忆)

2、启动1号柴发

分列运行时或自投动作后，两段母线同时失压且无流，如果备自投投入，启动柴发供电。条件1：正常运行时，Q01合位，Q02合位，Q03分位。两段母线有压，如果备自投投入(自投手复或自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。条件2：正常运行时，1#进线带I段和II段母线，Q01合位，Q02分位，Q03合位。两段母线有压，如果备自投投入(自投手复或自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。

逻辑方式三：两段母线同时失压，条件1运行状态下同时跳开Q01，Q02(Q03，条件2状态下)，及两段母线上所有馈线；判断Q01，Q02(Q03，条件2状态下)跳开状态之后，延时发信号启动1号柴发；1号柴发系统启动正常，出口电压到达工作电压后,1号柴发系统发信号合柴发进线Q04；Q04&Q03合上之后，延时合两段母线馈线。(断电延时30秒记忆)

3、启动2号柴发

分列运行时或自投动作后，两段母线同时失压且无流，如果备自投投入，启动油机供电。条件1：正常运行时，Q01合位，Q02合位，Q03分位。两段母线有压，如果备自投投入(自投手复或自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。条件2：正常运行时，2#进线带I段和II段母线，Q01分位，Q02合位，Q03合位。两段母线有压，如果备自投投入(自投手复或自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。

逻辑方式四：两段母线同时失压，条件1运行状态下同时跳开Q01(Q03，条件2状态下)，Q02，及两段母线上所有馈线；判断Q01(Q03，条件2状态下)，Q02跳开状态之后，延时发信号启动2#油机；2#油机系统启动正常，出口电压到达工作电压后,2#油机系统发信号合油机进线Q05；Q05&Q03合上之后，延时合两段母线馈线。(断电延时30秒记忆)

4、1号进线自动恢复

正常运行时，Q01分位，Q02合位，Q03合位。两段母线有压，如果备自投投入(自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。

逻辑方式五：1号进线有压，跳开Q03,跳开I段母线上的馈线；判断Q03跳开之后，I段母线无压，延时发信号合Q01；Q01合上之后，延时合I段母线馈线。(断电延时30秒记忆)

5、2号进线自动恢复

正常运行时，Q01分位，Q02合位，Q03合位。两段母线有压，如果备自投投入(自投自复)，则经过充电时间后开放备自投。

逻辑方式六：2号进线有压，跳开Q03,跳开II段母线上的馈线；判断Q03跳开之后，II段母线无压，延时发信号合Q02；Q02合上之后，延时合I段母线馈线。(断电延时30秒记忆)

经验证，本实用新型的单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，通过监控各段母线、电源进线的电流电压信息即可获取此时母线的供电情况，中央控制器通过交换机即可获取以上信息，同时当供电出现异常时，中央控制器以GOOSE方式将逻辑判断所需的判据通过网络方式传输，由各测控装置互相配合，从而完成系统运行方式的识别并且完成逻辑判断，同时将相应的动作命令输出，完成对相关断路器(即各开关——包括联开关和所有的馈线开关以及电源进线开关)的控制，快速恢复各馈线的正常供电；其整体结构合理且较为简单，通过对现有设备进行改造即可方便地完成施工(可大量减少电缆的投入)并降低现场施工接线的难度，成本较为低廉，运维方便(更换配件)，极具应用前景。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。

Claims (6)

1.一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其特征在于，包括单根母线及至少两根电源进线；

所述单根母线被母线上设置的母联开关分为I段和II段，I段母线及II段母线均连有馈线，每根馈线上均设有馈线开关且馈线在馈线开关前设有与测控装置A连接的测控件A，所述测控装置A通过测控件A获取该馈线的电流信息且其与交换机通讯连接；

至少一根电源进线与I段母线连接且至少一根电源进线与II段母线连接；

每根电源进线上均设有电源进线开关且电源进线在电源进线开关前、后分别设有与测控装置B连接的测控件B和测控件C，所述测控装置B通过测控件B和测控件C分别获取该电源进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接；

I段母线及II段母线分别连有用于获取母线电压信息的测控件D，所述测控件D与测控装置B连接，所述测控装置B通过测控件D获取该段母线的电压信息且其与交换机通讯连接；

所述交换机与中央控制器连接，所述中央控制器控制且连接母联开关和所有的馈线开关以及电源进线开关。

2.根据权利要求1所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其特征在于，所述母线上还连有用于获取母线电流信息的测控件E，所述测控件E与测控装置C连接，所述测控装置C通过测控件E获取母线电流信息且其与交换机通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其特征在于，所述电源进线共有两根。

4.根据权利要求1所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其特征在于，还包括至少两根备用电源进线；

至少一根备用电源进线与I段母线连接且至少一根备用电源进线与II段母线连接；

每根备用电源进线上均设有备用电源进线开关且备用电源进线在备用电源进线开关前、后分别设有与测控装置D连接的测控件F和测控件G，所述测控装置D通过测控件F和测控件G分别获取该备用电源进线的电压及电流信息且其与交换机通讯连接。

5.根据权利要求4所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其特征在于，所述备用电源进线与柴油发电机连接，由柴油发电机提供备用电源；

所述中央控制器与柴油发电机、所有的备用电源进线开关连接，其能够控制柴油发电机的开关及所有的备用电源进线开关的合分。

6.根据权利要求1所述的一种单母分段多电源进线的备自投及馈线自动分合的装置，其特征在于，所述中央控制器为变电站监控主机。

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