電站自動化同期接線新設計

1、電站自動化同期接線新設計摘要發(fā)電廠和變電所斷路器的同期操作是電站中頻度最高且要求最嚴的操作，遺憾的是當前我國各類電站90%以上有同期問題的斷路器本應實現(xiàn)同期操作自動化的，而至今還是手動同期，或是使用原理極為粗糙的所謂檢同期。究其原因，首先是源于自動同期裝置的功能缺陷，裝置不具備自動識別差頻并網(wǎng)和合環(huán)并網(wǎng)的功能。其次是各級調(diào)度部門無視了在系統(tǒng)潮流計算的根底上，向各電站實時下達合環(huán)點允許合環(huán)操作的電氣參數(shù)定值。此外，還有實現(xiàn)全部斷路器的同期操作自動化將帶來同期接線設計和布線的復雜化。為了徹底改變當前因同期操作阻滯電站自動化進程的場面，我們不僅設計能自動識別并網(wǎng)性質(zhì)的各類微機自動同期裝置，而且推出了

2、與之配套的同期裝置自動選線器，從而大大簡化了電站同期接線的設計、施工，并為實現(xiàn)發(fā)電廠和變電所全部斷路器的操作自動化打下了基矗本文將著重介紹sid-2x型多同期點共用同期裝置自動選線器的原理及使用，作為設計部門和運行單位改良同期接線設計的參考。關(guān)鍵詞選線自動選線多路開關(guān)合環(huán)并網(wǎng)sid-2x型選線器是為發(fā)電廠或變電站多個并列點斷路器共用一臺自動同期裝置進展同期接線切換而設計的，選線器可承受上位計算機ds通過rs-485現(xiàn)場總線發(fā)送的選線控制命令實現(xiàn)并列點的切換，也可承受上位機一對一的點動開出量控制，完成并列點的切換。假如需要，還可通過一對一的同期開關(guān)只需一對按鈕式觸點施行選線控制。選線器的誕生，將

3、大大簡化多并列點共用一臺同期裝置的同期接線設計，也減少了現(xiàn)場二次線的施工工作量。sid-2x型選線器是為深圳市智能設備開發(fā)sid-2系列各類同期裝置配套設計的，適用于新站設計或老站改造的發(fā)電廠或變電站。選線器不僅適用于原來按同期小母線集中同期方式設計的廠、站，也同樣適用于新設計具有ds的發(fā)電廠。實現(xiàn)ds不主張多臺發(fā)電機共用一臺同期裝置，但并不意味一臺發(fā)電機的專用同期裝置只效勞于一個并列點例如機端斷路器或發(fā)變組高壓斷路器，而是該臺同期裝置應囊括與該臺發(fā)電機相關(guān)的所有并列點，例如:機端斷路器、發(fā)一變組高壓斷路器如是3/2或是4/3斷路器接線那么涉及兩個斷路器、高壓廠用母線斷路器及相關(guān)的起備變斷路器

4、等。因此，選線器對實現(xiàn)ds的發(fā)電機也是必要的。由于大量同期裝置只是為差頻并網(wǎng)設計的，例如由發(fā)電機端斷路器或發(fā)變組高壓側(cè)斷路器并網(wǎng)。但這些同期裝置不能勝任同頻合環(huán)并網(wǎng)的操作，而在電站內(nèi)不少斷路器都可能碰上合環(huán)并網(wǎng)的問題，例如發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中的很多操作都會遇到合環(huán)操作。過去在同期裝置不能勝任的情況下只能請出備自投裝置來完成廠用電的正常操作開機前和開機后的廠用電操作。而備自投裝置那么是用一個毫無道理可言的同期檢查繼電器來回避合環(huán)操作時所遇到的功角問題。是否可以進展合環(huán)操作的允許功角需要通過不同運行方式的計算來確定，而不是整定一個一成不變的角度來應付。合環(huán)點兩側(cè)的角度是正在運行的另外半環(huán)的功角，理論

5、上可以在090間，假如用備自投裝置整定的固定角度來限制操作，那么必定出現(xiàn)本可以合閘的線路而被閉鎖掉了，或者當時不能合閘的線路通過stk開關(guān)退出同期閉鎖繼電器tjj強行合上后導致保護誤動或失步而再次跳閘。為此，我們設計的各類同期裝置都能自動識別它將要操作的斷路器是處在差頻并網(wǎng)還是合環(huán)并網(wǎng)狀態(tài)。如是合環(huán)并網(wǎng)，它將根據(jù)裝置內(nèi)經(jīng)過計算的允許功角定值來決定是否執(zhí)行合閘操作，該定值應確保在實行合環(huán)操作后的潮流變化不致導致保護誤動或失步。如是差頻并網(wǎng)，它將捕捉第一次出現(xiàn)的零相差施行無沖擊同期操作。這比備自投裝置的操作要合理得多和快速得多。因此，我們力主備自投裝置的任務是事故情況下實現(xiàn)備用電源的快速自動投入，

6、而廠用電系統(tǒng)的正常操作應由具備自動識別并列點并網(wǎng)性質(zhì)并有確切允許功角整定值的自動同期裝置來完成。一臺同期裝置供多臺發(fā)電機共用對中、大型發(fā)電廠是不合理的，一臺同期裝置只管一臺發(fā)電機的一個同期點也是不合理的，合理的設計是一臺同期裝置應統(tǒng)管與該發(fā)電機相關(guān)的全部同期點。而對于變電所，多條線路共用一臺同期裝置那么在一些情況下是合理的，因線路的操作時機較少。同期選線器即是為這一目的效勞的。一、功能概述1、主要功能1)sid-2x最多具有8或12個多路開關(guān)模塊通道對8或12個并列點的同期信號進展切換;2)承受由上位機ds經(jīng)rs-485總線發(fā)來的選線指令，控制指定的多路開關(guān)進展選線操作;3承受由上位機ds發(fā)來

7、的點動短暫接通開關(guān)信號控制指定的多路開關(guān)進展選線操作;4在并網(wǎng)過程中，如遇到緊急事件，選線器可承受由上位機ds發(fā)來的緊急中止同期命令由開到閉的開關(guān)量執(zhí)行緊急中止同期操作;5)選線器具有自檢功能，可提早預告多路開關(guān)通道故障狀態(tài);6)在選線器上有8或12個指示燈指示被選中的多路開關(guān)通道號;7)選線器具有閉鎖重選功能，確保每次只選通一路多路開關(guān);8)選線器的pu模塊故障時，可在選線器面板上手動操作8或12個帶“唯一性閉鎖鑰匙的開關(guān)進展人工選線操作;9)選線器可將切換后的同期電壓作為手動同步的同期表使用，并有接口與手動的調(diào)壓、調(diào)速和合閘按鈕相連，以便在同期裝置故障時施行手動同期操作;10)具有rs-4

8、85接口，地址碼可在199之間設置，通訊波特率可選300、600、1200、2400、4800、9600;11)選線器采用了全封閉和嚴密的電磁及光電隔離措施，能適應惡劣的工作環(huán)境;12)選線器供電電源為交直流兩用，能自動適應110v、220v交直流電源供電。2、技術(shù)指標1工作電源110220伏交直流電源均可，功耗不大于30伏安。2抗干擾性能:符合ie2553絕緣強度:弱電回路對地:500伏50赫1分鐘強電回路對地:1500伏50赫1分鐘強弱電回路間:1000伏50赫1分鐘4工作環(huán)境:工作溫度:-2050貯存溫度:-1060相對濕度:不大于80%二、工作原理選線器由以下部件組成:1、微控制器:其

9、功能如下:1承受由上位計算機ds經(jīng)rs-485總線發(fā)來的選線指令，控制指定的多路開關(guān)進展選線操作。2承受由上位計算機ds發(fā)來的點動開關(guān)信號控制指定的多路開關(guān)進展選線操作。使用點動即短暫閉合一下開關(guān)信號的原因是因同期過程所需時間是不可預計的，因此啟動同期裝置的命令不能設置一個固定時間，只能由選線器來保持點動信號，直至并網(wǎng)成功為止。3在并網(wǎng)過程中，如發(fā)生緊急事件，上位計算機ds可發(fā)送一閉合的開關(guān)量給選線器，執(zhí)行緊急中斷同期過程。4承受由現(xiàn)場一對一同期開關(guān)按鈕發(fā)來的開關(guān)信號控制指定的多路開關(guān)進展選線操作。5同期過程完畢，選線器自動退出同期裝置。6閉鎖重選確保先選有效，或撤除錯選信號復位后再眩7用8或

10、12個指示燈指示選中的并列點。8選線器在待命狀態(tài)時，將定時進展各通道自檢，假設檢測到有通道故障，選線器將發(fā)報警信號持續(xù)閉合開關(guān)量信號，并在面板上由對應指示燈指示故障通道。2、多路開關(guān):其功能為接收微控制器發(fā)來的選線信號完成將指定并列點的全部同期信號轉(zhuǎn)接到同期裝置的輸入端。同期信號包含以下內(nèi)容:1供檢測同期條件的并列點斷路器兩側(cè)pt二次電壓單相信號。2供監(jiān)視并列點斷路器兩側(cè)pt二次斷線的三相pt二次電壓信號及任一相空氣開關(guān)或熔絲前的pt二次電壓信號。對不需進展單側(cè)無壓合閘的并列點可不輸入此組信號。對只可能發(fā)生在某一側(cè)無壓時才有單側(cè)無壓合閘需要的并列點，只輸入該側(cè)的三相pt二次電壓及空開或熔絲前電

11、壓信號。3供監(jiān)視并列點斷路器兩側(cè)pt二次斷線的開關(guān)量信號，斷線時閉合。本信號和信號2只需一種即可。4供反映斷路器分合狀態(tài)的斷路器輔助接點信號，斷路器合時閉合。5執(zhí)行斷路器合閘操作的同期裝置輸出開關(guān)量信號。6對于發(fā)電機型并列點，執(zhí)行自動調(diào)頻和調(diào)壓的同期裝置輸出開關(guān)量信號，而對于線路型并列點那么為輸出頻差越限、壓差越限、功角越限、同頻等遙信譽開關(guān)量信號。7并列點選擇開關(guān)量信號，閉合時選中。8來自ds啟動該并列點同期的多路開關(guān)的板選開關(guān)量信號，短暫閉合即選中。3、轉(zhuǎn)接部件:有些同期信號不需經(jīng)過多路開關(guān)切換，而直接通向同期裝置，這些信號由選線器中的轉(zhuǎn)接部件直接轉(zhuǎn)接到同期裝置，信號如下:1遠方復位同期裝

12、置的開關(guān)量信號，短暫閉合即復位。2供運行人員確認可進展單側(cè)無壓合閘操作確實認開關(guān)量信號，閉合為確認。3同期裝置報警、同期裝置失電等開關(guān)量信號，閉合有效。4智能同步表功能選擇開關(guān)量信號，閉合時為選擇此功能。5rs-485串行接口通訊信號。6同期裝置自檢完成后發(fā)給ds的“同期裝置準備就緒信號，此信號也可發(fā)給deh。7由ds或手動同期開關(guān)輸入的12個并列點啟動同期點動開關(guān)量信號，閉合有效。8同期裝置和選線器電源。4、拔碼開關(guān)選線器的公共信號模塊上設有b1、b2、b3三個8位撥碼開關(guān)，其功能設置如下:1b1為設備號撥碼開關(guān)選線器如同其他的智能終端一樣，具有獨立的設備號，以便上位機通過rs-485總線進

13、展尋址。選線器的設備號通過b1上的8位撥碼開關(guān)設置，14位代表個位數(shù)，58位代表十位數(shù)，采用bd碼設置，設備號可在199之間任意設置，選線器投運前應先設置好設備號，不能與其他聯(lián)接在同一rs-485總線上的智能終端同設備號。2b2和b3的14位為設置多路開關(guān)的投退狀態(tài)。選線器中切換同期信號的多路開關(guān)最大配置為12路，而實際使用一般會低于12路，或者由于某1路因故障需退出。那么需對b2和b3進展相應的設置，b2的18位分別代表18路多路開關(guān)的投退狀態(tài)，b3的14位分別代表912路多路開關(guān)投退狀態(tài)。把相應的位撥至“n狀態(tài)表示對應的多路開關(guān)處在投入狀態(tài)，選線器在自檢時，只對這些投入的多路開關(guān)進展檢測。

14、3b3的58位代表與上位機通訊的波特率設置，波特率設置對應表如下:“0代表撥碼開關(guān)在“ff位置“1代表撥碼開關(guān)在“n位置，選線器的波特率必須與上位機的設置一樣。5、方式選擇開關(guān)選線器在正常工作時，面板上的方式選擇開關(guān)處在“自動位置，一旦選線器的pu模塊故障，導致不能正常接收到上位機ds或同期開關(guān)的信號，此時需把面板上方式選擇開關(guān)置于“手動狀態(tài)，然后通過面板上裝備的可用一把專用鑰匙對12個手動開關(guān)中的任一個實行手動操作，為了防止一次同時投入多個開關(guān)造成重選，每臺選線器的8或12個帶鎖開關(guān)只配一把鑰匙。鑰匙插入開關(guān)后右旋即完成選線操作，左旋可撥出鑰匙并退出選線。6、電源:選線器電源交、直流通用，并與同期裝置共用。選線器可全天候帶電運行，也可短期帶電，而同期裝置只在同期過程中帶電，同期過程完畢后由選線器延時2秒后斷開同期裝置電源。選線器的原理框圖如下:三、構(gòu)造8或12路選線的構(gòu)造如下:812路選線器采用19英寸機箱，812路機箱安裝尺寸如下:括弧內(nèi)為12路的尺寸每個多路開關(guān)插件的端子接入與該并列點相關(guān)的同期信號，公用