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ARP-851A数字式备自投装置简介

2014-10-15

科技传播 2014年3期
关键词:进线断线线电压

高 琼

景洪供电有限公司,云南景洪 666100

1 概述

ARP-851A备自投装置,适用于10kV、6kV、0.4kV电压等级,当工作电源跳开后,为有效减少停电时间或者缩小停电范围,能自动经延时迅速地将备用电源投入工作,同时兼有保护测控功能。可组屏安装,也可就地安装到开关柜。

2 特点

1)背插式全密闭机箱,IP61防护等级,可工作于恶劣环境;2)保护、测控一体化,汉字液晶显示有关信息及操作提示,面板LED指示灯,清晰表明装置正常、异常及动作时的各种状态;3)装置提供高精度的负荷录波,便于分析负荷;4)适用温度范围宽:-25℃~+55℃;5)跳合闸电流自适应;6)灵活方便的通信接口配置,强大的通信规约,可满足电力系统的要求。

3 功能

1)备自投功能:一般根据系统特点,应用于单母线接线方式的现场,并且根据工况不同,分为进线不分段、变压器不分段、进线分段、变压器分段四种运行方式,在这几种运行方式下,还能够灵活实现多达十四种明备投、暗备投、以及备投动作后自动复位的功能组合;

2)保护功能:分段(桥)断路器两段过流、一段零序过流、相电流和零序电流充电保护、过负荷联切;合环保护;

3)测控功能:一个断路器就地操作及远方操作,及断路器拒动检查;控制回路断线告警、母线PT断线告警、线路PT断线告警;测量Iac、Icc、Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2、P、Q、Cosφ、F1。

4 备自投运行方式及原理

备自投装置需要判断母线或线路有压或无压,线路有流或无流,作为是否可以正常投入的判据,以下为各种判据的解释:

母线有压:指接入到装置的母线线电压值,大于母线有压定值。

母线无压:指接入到装置的母线线电压值,小于母线无压定值。

线路有压:指接入到装置的进线任一线电压值,大于线路有压定值。

线路无压:指接入的装置的进线任一线电压值,小于线路无压定值。

进线无流:指接入到装置的进线电流的任一相电流值,小于进线无流定值。

4.1 单母线双电源进线分段(或桥)断路器备自投方式

虽然现场使用的ARP-851A备自投装置具有四种运行方式及十六种备自投方式的灵活组合,但根据我公司所属变电站系统主接线运行方式,属于单母线双电源进线带分段运行方式,最适合采用进线分段(或桥)断路器备自投方式。(以下内容均已介绍此种运行方式为主,其他运行方式不再赘述)

图1 进线带分段(桥)备自投主接线

4.2 原理简介

1)装置分别接入每段母线的母线电压(Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2),作为母线有压、母线无压的判据;2)装置分别接入每条电源进线的线电压(UL1、UL2),作为备自投装置充电条件、放电条件及动作条件的判据,可经控制字或者软压板选择投退;3)装置分别接入每条电源进线的一相电流(IL1、IL2),其目的是用来判断电源进线断路器是否已经跳开,并且可以精确预防PT断线造成分段(桥)断路器误动作;4)装置分别接入每条电源进线和分段(桥)断路器的位置(接线图中断路器1DL、2DL、3DL的位置),用于系统运行方式、充放电条件以及备自投动作条件的判据。

4.3 进线分段备投明备投方式1

1#电源进线投入运行,2#电源进线冷备用,分段(桥)投入运行,即断路器1DL、3DL在合闸位置,断路器2DL在分闸位置。在系统正常运行工况下,当1#电源进线因故障导致失电后,备自投装置在满足充电条件的情况下,跳开1#电源进线断路器,自动投入2#电源进线断路器。(方式2与方式1同理)

4.3.1 充电条件

1)I段母线、II段母线均三相有压,2#电源进线有压(UL2);2)断路器1DL、3DL在合闸位置,断路器2DL在分闸位置;3)软件固定经15 秒延时后满足充电条件,充电完成。

4.3.2 放电条件

1)2#电源进线断路器2DL在合闸位置;2)装置开入点有外部引入的闭锁备自投、手动投切备自投、断路器拒动等信号高电平进入;3)当备自投装置整定控制字“2#电源进行进线电压检查”设置为投入时,2#电源进线无压(UL2);4)备自投整定控制字“明备投方式1”设置为退出。

4.3.3 动作过程

当充电完成后, 1#电源进线失电,导致I段母线、II段母线均三相无压,当2#电源进线整定控制字“电压检查”控制字选择投入时,2#电源进线有压(UL2),1#电源进线IL1无流,则保护装置启动,经“明备投方式1延时”跳开1#电源进线断路器1DL,并在确认1#电源进线断路器1DL跳开后,合2#电源进线断路器2DL。

4.3.4 明备投自复方式

当备自投装置动作,投入备用电源进线以后,只要失电电源进线电压恢复正常, 装置将以自复方式动作,使系统恢复到原来的工作状态。

4.4 进线分段备投暗备投方式1

当两段母线分列运行时,分段(桥)断路器断开,两段母线处于相互暗备用状态,即两条电源进线的断路器1DL、2DL均在合闸位置,分段(桥)断路器3DL在分闸位置。当2#电源进线因故障导致失电后,备自投装置在满足充电条件的情况下,跳开2#电源进线断路器,同时将分段(桥)断路器自动投入。(方式2与方式1同理)

4.4.1 充电条件

1)I段母线、II段母线均三相有压;2)断路器1DL、2DL在合闸位置,断路器3DL在分闸位置;3)软件固定经15 s延时后满足充电条件,充电完成。

4.4.2 放电条件

1)I段母线、II段母线均三相无压;2)分段(桥)断路器3DL在合位;3)装置开入点有外部引入的闭锁备自投、手动投切备自投、断路器拒动等信号高电平进入;4)当备自投装置整定控制字“暗备投方式1”设置为退出。

4.4.3 动作过程

当充电完成后, I段母线三相有压,II段母线三相无压,2#电源进线IL2无流,则保护装置启动,经“暗备投方式1延时”跳开2#电源进线断路器2DL,并在确认2#电源进线断路器2DL 跳开后,合分段(桥)断路器3DL。

4.4.4 暗备投自复方式

当备自投装置动作,投入分段(桥)断路器以后,只要失电的工作电源恢复正常,装置将以自复方式动作,先跳开分段(桥)断路器,并在确认分段断路器跳开后,自动恢复工作电源。

5 保护测控功能介绍

5.1 控制回路断线告警

“控制回路断线告警”整定控制字选择投入,当装置采用本身操作回路时,从内部采集断路器合闸位置和分闸位置,当判断到两个位置状态相同时,经延时发控制回路断线告警,该功能可通过控制字选择投入或者退出。

5.2 线路PT断线告警

“检查线路电压”整定控制字选择投入,判断线路电压UL1(UL2)小于0.3Un,并且线路电流IL1(IL2)大于0.02In,经9 秒报1#(2#)PT 断线告警,该功能可通过控制字选择投入或者退出。

5.2 母线PT断线告警

“母线PT断线告警”整定控制字选择投入,当下面条件之中任一条件满足时,经9秒报母线PT断线告警,该功能可通过控制字选择投入或者退出。

1)最大相间电压UФфmax<30V,且相应母线进线电流大于无流定值;2)或者最大相间电压UФфmax<30V,当备投方式选择为变压器分段、进线分段备投时,如果母联断路器合位且相邻母线进线电流大于无流定值;3)UФфmax>30V,且UФфmax>1.25* UФфmin(最小相间电压)。

5.4 过负荷联切

暗备自投动作以后,在投入的整定时间内,监视备用电源一相电流,当电流超过定值以后,过负荷联切启动,其后再不受投入的整定时间的控制,直到启动返回或所有各轮联切动作后,过负荷联切自动退出。

5.5 分段(或桥)断路器电流保护

装置具备相电流充电保护、零序电流充电保护、两段过电流保护和零序过流保护功能,这些保护均独立于备自投逻辑,可通过软压板选择投入或退出。

5.6 合环保护

装置设有合环保护功能,在系统处于合环运行时,如果合环电流大于定值则延时动作于出口,该功能可通过控制字选择投入或者退出。。

5.7 断路器拒动检查

备自投动作逻辑需要判断相应的断路器位置,为防止因断路器拒动,而导致装置一直等待断路器变位而无法终止备自投逻辑,本装置设有断路器拒动检查功能。装置发出断路器跳合闸命令10s后,若判断出断路器未能变位,则立即终止相应的备自投过程,并收回跳合闸命令,同时发断路器拒动信息。

5.8 遥测功能

装置正常情况下实时测量接入装置的两相电流(Iac,Icc),两段母线电压(Uab1、Ubc1、Uab2、Ubc2),有功功率(P)、无功功率(Q)、功率因数(COSΦ)和母线频率(F1)。

结论:在变电站的多次实际应用中,均体现出ARP-851A数字式备用电源自投保护测控装置原理先进、设计合理、动作可靠、采样精度高的特点,完全满足电力系统的要求。

[1]Q/AJ 6233-2008.ARP-850A系列数字式备用电源自投保护测控装置.

[2]GB50059-92.35-110kV变电所设计规程.

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