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        ARP-851A數(shù)字式備自投裝置簡介

        2014-10-15 12:39:08
        科技傳播 2014年3期
        關(guān)鍵詞:進(jìn)線斷線線電壓

        高 瓊

        景洪供電有限公司,云南景洪 666100

        1 概述

        ARP-851A備自投裝置,適用于10kV、6kV、0.4kV電壓等級,當(dāng)工作電源跳開后,為有效減少停電時間或者縮小停電范圍,能自動經(jīng)延時迅速地將備用電源投入工作,同時兼有保護(hù)測控功能??山M屏安裝,也可就地安裝到開關(guān)柜。

        2 特點(diǎn)

        1)背插式全密閉機(jī)箱,IP61防護(hù)等級,可工作于惡劣環(huán)境;2)保護(hù)、測控一體化,漢字液晶顯示有關(guān)信息及操作提示,面板LED指示燈,清晰表明裝置正常、異常及動作時的各種狀態(tài);3)裝置提供高精度的負(fù)荷錄波,便于分析負(fù)荷;4)適用溫度范圍寬:-25℃~+55℃;5)跳合閘電流自適應(yīng);6)靈活方便的通信接口配置,強(qiáng)大的通信規(guī)約,可滿足電力系統(tǒng)的要求。

        3 功能

        1)備自投功能:一般根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn),應(yīng)用于單母線接線方式的現(xiàn)場,并且根據(jù)工況不同,分為進(jìn)線不分段、變壓器不分段、進(jìn)線分段、變壓器分段四種運(yùn)行方式,在這幾種運(yùn)行方式下,還能夠靈活實(shí)現(xiàn)多達(dá)十四種明備投、暗備投、以及備投動作后自動復(fù)位的功能組合;

        2)保護(hù)功能:分段(橋)斷路器兩段過流、一段零序過流、相電流和零序電流充電保護(hù)、過負(fù)荷聯(lián)切;合環(huán)保護(hù);

        3)測控功能:一個斷路器就地操作及遠(yuǎn)方操作,及斷路器拒動檢查;控制回路斷線告警、母線PT斷線告警、線路PT斷線告警;測量Iac、Icc、Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2、P、Q、Cosφ、F1。

        4 備自投運(yùn)行方式及原理

        備自投裝置需要判斷母線或線路有壓或無壓,線路有流或無流,作為是否可以正常投入的判據(jù),以下為各種判據(jù)的解釋:

        母線有壓:指接入到裝置的母線線電壓值,大于母線有壓定值。

        母線無壓:指接入到裝置的母線線電壓值,小于母線無壓定值。

        線路有壓:指接入到裝置的進(jìn)線任一線電壓值,大于線路有壓定值。

        線路無壓:指接入的裝置的進(jìn)線任一線電壓值,小于線路無壓定值。

        進(jìn)線無流:指接入到裝置的進(jìn)線電流的任一相電流值,小于進(jìn)線無流定值。

        4.1 單母線雙電源進(jìn)線分段(或橋)斷路器備自投方式

        雖然現(xiàn)場使用的ARP-851A備自投裝置具有四種運(yùn)行方式及十六種備自投方式的靈活組合,但根據(jù)我公司所屬變電站系統(tǒng)主接線運(yùn)行方式,屬于單母線雙電源進(jìn)線帶分段運(yùn)行方式,最適合采用進(jìn)線分段(或橋)斷路器備自投方式。(以下內(nèi)容均已介紹此種運(yùn)行方式為主,其他運(yùn)行方式不再贅述)

        圖1 進(jìn)線帶分段(橋)備自投主接線

        4.2 原理簡介

        1)裝置分別接入每段母線的母線電壓(Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2),作為母線有壓、母線無壓的判據(jù);2)裝置分別接入每條電源進(jìn)線的線電壓(UL1、UL2),作為備自投裝置充電條件、放電條件及動作條件的判據(jù),可經(jīng)控制字或者軟壓板選擇投退;3)裝置分別接入每條電源進(jìn)線的一相電流(IL1、IL2),其目的是用來判斷電源進(jìn)線斷路器是否已經(jīng)跳開,并且可以精確預(yù)防PT斷線造成分段(橋)斷路器誤動作;4)裝置分別接入每條電源進(jìn)線和分段(橋)斷路器的位置(接線圖中斷路器1DL、2DL、3DL的位置),用于系統(tǒng)運(yùn)行方式、充放電條件以及備自投動作條件的判據(jù)。

        4.3 進(jìn)線分段備投明備投方式1

        1#電源進(jìn)線投入運(yùn)行,2#電源進(jìn)線冷備用,分段(橋)投入運(yùn)行,即斷路器1DL、3DL在合閘位置,斷路器2DL在分閘位置。在系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下,當(dāng)1#電源進(jìn)線因故障導(dǎo)致失電后,備自投裝置在滿足充電條件的情況下,跳開1#電源進(jìn)線斷路器,自動投入2#電源進(jìn)線斷路器。(方式2與方式1同理)

        4.3.1 充電條件

        1)I段母線、II段母線均三相有壓,2#電源進(jìn)線有壓(UL2);2)斷路器1DL、3DL在合閘位置,斷路器2DL在分閘位置;3)軟件固定經(jīng)15 秒延時后滿足充電條件,充電完成。

        4.3.2 放電條件

        1)2#電源進(jìn)線斷路器2DL在合閘位置;2)裝置開入點(diǎn)有外部引入的閉鎖備自投、手動投切備自投、斷路器拒動等信號高電平進(jìn)入;3)當(dāng)備自投裝置整定控制字“2#電源進(jìn)行進(jìn)線電壓檢查”設(shè)置為投入時,2#電源進(jìn)線無壓(UL2);4)備自投整定控制字“明備投方式1”設(shè)置為退出。

        4.3.3 動作過程

        當(dāng)充電完成后, 1#電源進(jìn)線失電,導(dǎo)致I段母線、II段母線均三相無壓,當(dāng)2#電源進(jìn)線整定控制字“電壓檢查”控制字選擇投入時,2#電源進(jìn)線有壓(UL2),1#電源進(jìn)線IL1無流,則保護(hù)裝置啟動,經(jīng)“明備投方式1延時”跳開1#電源進(jìn)線斷路器1DL,并在確認(rèn)1#電源進(jìn)線斷路器1DL跳開后,合2#電源進(jìn)線斷路器2DL。

        4.3.4 明備投自復(fù)方式

        當(dāng)備自投裝置動作,投入備用電源進(jìn)線以后,只要失電電源進(jìn)線電壓恢復(fù)正常, 裝置將以自復(fù)方式動作,使系統(tǒng)恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)。

        4.4 進(jìn)線分段備投暗備投方式1

        當(dāng)兩段母線分列運(yùn)行時,分段(橋)斷路器斷開,兩段母線處于相互暗備用狀態(tài),即兩條電源進(jìn)線的斷路器1DL、2DL均在合閘位置,分段(橋)斷路器3DL在分閘位置。當(dāng)2#電源進(jìn)線因故障導(dǎo)致失電后,備自投裝置在滿足充電條件的情況下,跳開2#電源進(jìn)線斷路器,同時將分段(橋)斷路器自動投入。(方式2與方式1同理)

        4.4.1 充電條件

        1)I段母線、II段母線均三相有壓;2)斷路器1DL、2DL在合閘位置,斷路器3DL在分閘位置;3)軟件固定經(jīng)15 s延時后滿足充電條件,充電完成。

        4.4.2 放電條件

        1)I段母線、II段母線均三相無壓;2)分段(橋)斷路器3DL在合位;3)裝置開入點(diǎn)有外部引入的閉鎖備自投、手動投切備自投、斷路器拒動等信號高電平進(jìn)入;4)當(dāng)備自投裝置整定控制字“暗備投方式1”設(shè)置為退出。

        4.4.3 動作過程

        當(dāng)充電完成后, I段母線三相有壓,II段母線三相無壓,2#電源進(jìn)線IL2無流,則保護(hù)裝置啟動,經(jīng)“暗備投方式1延時”跳開2#電源進(jìn)線斷路器2DL,并在確認(rèn)2#電源進(jìn)線斷路器2DL 跳開后,合分段(橋)斷路器3DL。

        4.4.4 暗備投自復(fù)方式

        當(dāng)備自投裝置動作,投入分段(橋)斷路器以后,只要失電的工作電源恢復(fù)正常,裝置將以自復(fù)方式動作,先跳開分段(橋)斷路器,并在確認(rèn)分段斷路器跳開后,自動恢復(fù)工作電源。

        5 保護(hù)測控功能介紹

        5.1 控制回路斷線告警

        “控制回路斷線告警”整定控制字選擇投入,當(dāng)裝置采用本身操作回路時,從內(nèi)部采集斷路器合閘位置和分閘位置,當(dāng)判斷到兩個位置狀態(tài)相同時,經(jīng)延時發(fā)控制回路斷線告警,該功能可通過控制字選擇投入或者退出。

        5.2 線路PT斷線告警

        “檢查線路電壓”整定控制字選擇投入,判斷線路電壓UL1(UL2)小于0.3Un,并且線路電流IL1(IL2)大于0.02In,經(jīng)9 秒報(bào)1#(2#)PT 斷線告警,該功能可通過控制字選擇投入或者退出。

        5.2 母線PT斷線告警

        “母線PT斷線告警”整定控制字選擇投入,當(dāng)下面條件之中任一條件滿足時,經(jīng)9秒報(bào)母線PT斷線告警,該功能可通過控制字選擇投入或者退出。

        1)最大相間電壓UФфmax<30V,且相應(yīng)母線進(jìn)線電流大于無流定值;2)或者最大相間電壓UФфmax<30V,當(dāng)備投方式選擇為變壓器分段、進(jìn)線分段備投時,如果母聯(lián)斷路器合位且相鄰母線進(jìn)線電流大于無流定值;3)UФфmax>30V,且UФфmax>1.25* UФфmin(最小相間電壓)。

        5.4 過負(fù)荷聯(lián)切

        暗備自投動作以后,在投入的整定時間內(nèi),監(jiān)視備用電源一相電流,當(dāng)電流超過定值以后,過負(fù)荷聯(lián)切啟動,其后再不受投入的整定時間的控制,直到啟動返回或所有各輪聯(lián)切動作后,過負(fù)荷聯(lián)切自動退出。

        5.5 分段(或橋)斷路器電流保護(hù)

        裝置具備相電流充電保護(hù)、零序電流充電保護(hù)、兩段過電流保護(hù)和零序過流保護(hù)功能,這些保護(hù)均獨(dú)立于備自投邏輯,可通過軟壓板選擇投入或退出。

        5.6 合環(huán)保護(hù)

        裝置設(shè)有合環(huán)保護(hù)功能,在系統(tǒng)處于合環(huán)運(yùn)行時,如果合環(huán)電流大于定值則延時動作于出口,該功能可通過控制字選擇投入或者退出。。

        5.7 斷路器拒動檢查

        備自投動作邏輯需要判斷相應(yīng)的斷路器位置,為防止因斷路器拒動,而導(dǎo)致裝置一直等待斷路器變位而無法終止備自投邏輯,本裝置設(shè)有斷路器拒動檢查功能。裝置發(fā)出斷路器跳合閘命令10s后,若判斷出斷路器未能變位,則立即終止相應(yīng)的備自投過程,并收回跳合閘命令,同時發(fā)斷路器拒動信息。

        5.8 遙測功能

        裝置正常情況下實(shí)時測量接入裝置的兩相電流(Iac,Icc),兩段母線電壓(Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2),有功功率(P)、無功功率(Q)、功率因數(shù)(COSΦ)和母線頻率(F1)。

        結(jié)論:在變電站的多次實(shí)際應(yīng)用中,均體現(xiàn)出ARP-851A數(shù)字式備用電源自投保護(hù)測控裝置原理先進(jìn)、設(shè)計(jì)合理、動作可靠、采樣精度高的特點(diǎn),完全滿足電力系統(tǒng)的要求。

        [1]Q/AJ 6233-2008.ARP-850A系列數(shù)字式備用電源自投保護(hù)測控裝置.

        [2]GB50059-92.35-110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)程.

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