用電源自動(dòng)投入和系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)裝置的研究和實(shí)現(xiàn)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
1常規(guī)備用電源自動(dòng)投入裝置
隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)供電的質(zhì)量、連續(xù)性和可靠性的要求越來(lái)越高。備用電源自動(dòng)投入裝置在保證供電連續(xù)性方面取得了較好的成效，在電力系統(tǒng)中被廣泛采用。國(guó)內(nèi)外對(duì)它的研究也比較深入。但目前廣泛運(yùn)行的備用電源自動(dòng)投入裝置，無(wú)論采用電磁式、整流型、晶體管、集成電路甚至微機(jī)等任何手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，都只能實(shí)現(xiàn)當(dāng)工作電源消失時(shí)將備用電源自動(dòng)投入并只能動(dòng)作1次。工作電源恢復(fù)正常供電后必須人為換向操作，以調(diào)整到原始運(yùn)行方式，在此之后備用自投裝置才能重新復(fù)位，并且也必須人為進(jìn)行，即裝置本身不具備自適應(yīng)功能，無(wú)法真正滿足綜合自動(dòng)化的要求，并使無(wú)人值班在一定程度上失去了意義。
另外，常規(guī)的備用電源自動(dòng)投入裝置對(duì)工作電源和備用電源有壓或無(wú)壓的判斷取自PT，對(duì)一次設(shè)備的小型化和無(wú)油化不利。國(guó)內(nèi)各廠家研制生產(chǎn)的備用電源自動(dòng)投入裝置均是如此。國(guó)外同類產(chǎn)品也多是僅能實(shí)現(xiàn)單一備用電源自動(dòng)投入的功能。部分裝置雖具有逆向使系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)的功能，但所見(jiàn)文獻(xiàn)及實(shí)際裝置仍都是以傳統(tǒng)的電壓判據(jù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，不僅工作電源(如工作母線)上需要PT柜，各進(jìn)線或備用電源上也需要PT柜，即在進(jìn)線斷路器電源側(cè)兩端需各裝設(shè)1個(gè)PT柜，并且仍由電磁元件實(shí)現(xiàn)，接線繁瑣，體積龐大，實(shí)現(xiàn)困難，不能滿足綜合自動(dòng)化及無(wú)人值班的要求，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上也不適宜于我國(guó)國(guó)情。
2 本方案的構(gòu)成
本方案除包括常規(guī)備用電源自動(dòng)投入裝置的全部功能外，還具有自動(dòng)轉(zhuǎn)入逆向運(yùn)行使電力系統(tǒng)在條件滿足時(shí)自動(dòng)恢復(fù)到原有運(yùn)行方式下運(yùn)行的功能。裝置投入運(yùn)行后，能夠自動(dòng)識(shí)別和判斷所處電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，自適應(yīng)地進(jìn)行裝置本身運(yùn)行方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換：
正向方式――以常規(guī)備用電源自動(dòng)投入裝置方式運(yùn)行；
逆向方式――以系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)裝置方式運(yùn)行；
退出方式――系統(tǒng)既不滿足裝置正向運(yùn)行條件也不滿足裝置逆向運(yùn)行條件。
上述過(guò)程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需人為干預(yù)。即當(dāng)需要它起備用自投作用時(shí)，以備用電源自動(dòng)投入裝置出現(xiàn)和工作，可完全取代傳統(tǒng)的備用電源自動(dòng)投入裝置。而當(dāng)備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作后或電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)生變化后滿足裝置的逆向運(yùn)行條件時(shí)，則能自動(dòng)識(shí)別其變化并自動(dòng)進(jìn)入逆向運(yùn)行方式，以系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)裝置出現(xiàn)，并在所處的電力系統(tǒng)符合條件時(shí)將電力系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到原有運(yùn)行方式(一般為原設(shè)計(jì)的運(yùn)行方式)下運(yùn)行。當(dāng)裝置所處的電力系統(tǒng)不具備2種正常工作條件時(shí)，裝置將自動(dòng)退出運(yùn)行并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)。由于裝置可自適應(yīng)地進(jìn)行本身運(yùn)行方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并具有可互聯(lián)成系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)接口，可方便實(shí)現(xiàn)三遙，無(wú)需任何人為干預(yù)，因此滿足變電站綜合自動(dòng)化的需要，也使無(wú)人值班真正具有了意義。
3 本方案考慮的幾個(gè)問(wèn)題
為使本方案構(gòu)成的裝置可靠、靈敏、快速并具有廣泛的通用性，我們對(duì)如下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了著重研究并采取了相應(yīng)的措施：
a)電力系統(tǒng)常見(jiàn)的幾種備用方式下方案的適應(yīng)性和通用性；
b)已有PT及不增加PT反而要減少PT的可能性及可行性；
c)怎樣簡(jiǎn)單而有效地實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入裝置具有的功能；
d)在不增加PT反而要減少PT的情況下，如何有效實(shí)現(xiàn)裝置的逆向自動(dòng)恢復(fù)功能；
e)減少PT后可能給系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題及相應(yīng)的措施；
f)裝置抗干擾性能；
g)裝置本身與其它裝置可能的擴(kuò)充、互聯(lián)和升級(jí)；
h)裝置與整個(gè)變電站綜合(配網(wǎng))自動(dòng)化系統(tǒng)的有效銜接。
4 本方案的運(yùn)行方式分析
4.1 備自投的基本方式和動(dòng)作判據(jù)
備自投通常采用失壓或失壓加欠流判據(jù)。本方案構(gòu)成的系列裝置除具備常規(guī)備自投功能外，還具有系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)功能。仍采用失壓或失壓加欠流判據(jù)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)，本方案構(gòu)成的系列裝置在有無(wú)電壓判斷上除有傳統(tǒng)的PT采集電壓外，還引入了帶電顯示器接點(diǎn)模式。通過(guò)帶電顯示器接點(diǎn)的狀態(tài)可判斷出相關(guān)設(shè)備(進(jìn)線或母線等)的帶電狀況。裝置中如不用電流，電流端可以懸空。
4.2 備用電源自投自復(fù)裝置工作原理
對(duì)圖1a所示的系統(tǒng)，備用電源自投自復(fù)裝置有4種運(yùn)行方式(狀態(tài))及運(yùn)行條件。
a)正向運(yùn)行，即傳統(tǒng)的備自投運(yùn)行條件：
1)UB1＞U1Y，UB2＞U2Y，即2段母線電壓正常；
2)IL1＜I1G,IL2＜I2G，即2段母線及出線上均無(wú)故障；
3)母線斷路器QFB處于斷開(kāi)位置，即2段母線獨(dú)立運(yùn)行；
評(píng)論