基于电子式组合互感器的网络化备自投

以基于IEC61850标准的GOOSE网络为基础,结合模拟量输出的电子式组合互感器的二次输出特点,设计了一种基于电子式组合互感器的单母线分段系统的分布式网络化备自投方案,分别阐述了间隔层设备的配置和方案应用在进线开关自投和分段开关自投方式下备自投的原理、充放电条件、动作逻辑以及电压回路异常的考虑.该方案能够简化二次电缆接线和节省间隔层设备,可直接应用于以IEC61850为基础的数字化变电站或开闭所中,具有一定的实用价值.     

开关操作对中压电子式电压互感器暂态性能影响研究

开关柜内隔离开关等开关操作引起的电磁暂态干扰,会通过电子式互感器传导至二次控制、计量设备,对电子式互感器一次绝缘和二次电子线路的抗干扰能力有极大的考验,可能会造成电子式互感器测量失效。文中通过电路分析与电磁暂态仿真,建立10 kV开关柜中电子式电压互感器电路模型,分析其在隔离开关开断空载母线下的暂态响应,发现电子式电压互感器暂态响应输出暂态幅值高达稳态输出值的几十倍,其中伴随着上兆赫兹的高频干扰,高频干扰频带主要分布在200 kHz、1.25 MHz和1.7 MHz附近。通过对比电磁式互感器,发现两者暂态特性大不相同,提出基于电磁式互感器所制定的电子式互感器暂态性能实验方案有待完善。仿真结果为电子式电压互感器实际工况运行提供了理论分析基础,有助于提升电子式电压互感器电磁防护性能和完善其暂态实验检测标准,提高其长期运行稳定性。     

基于VLAN技术的电子式互感器数字通讯的研究

基于以太网的电子式互感器数字输出方案使用组播/广播模式进行通讯,存在载波冲突、网络负载过重和广播风暴等问题。在分析了电子式互感器数字通讯和VLAN技术特点的基础上,对变电站网络建设和电子式互感器数字传输帧做了一定的改进,将VLAN技术应用于电子式互感器数字通讯中,使其利于互感器与二次设备利用组播/广播模式进行实时数据传输,从而提高了电子式互感器和二次设备之间通讯的实时性和可靠性。     

智能变电站基于站控层GOOSE输入输出的备自投装置研制

分析了目前备自投装置开关量输入输出的两种方式,在此基础上,综合考虑实时性和成本效益,提出了一种基于站控层GOOSE方式实现开关量输入输出方案,将站控层MMS与GOOSE双网合一,以站控层GOOSE方式采集变电站全站实时开关量信息、开出跳合闸命令,实现备自投功能。结合工程实践介绍了分段备自投的实现过程,并详述了备自投装置实现站控层GOOSE收发的关键技术,给出了备自投装置动作性能指标。保证备自投实时性的同时简化了变电站备自投装置的网络架构,有效降低了变电站的建设成本。研制的备自投装置目前在多个智能变电站运行效果良好。     

分析备自投装置的启用与运行接线方式关系

备自投的启用与电网一次接线运行方式的适应,即运行方式是否满足备自投启用的条件一直是一个问题.针对某地区-35 kV变电所实际接线情况,分析外桥接线方式中无法使用备自投的实际困难,供电可靠性无法满足,如果设置主变高压侧开关与外桥开关间备自投,因开关位置的限制,无法实现恢复供电,也因短路故障电流再次冲击而威胁电网.采取的办法是通过下级分段备自投来部分弥补上级电源进线供电可靠性得不到满足的缺陷,同时,因设计、施工中现场接线原因导致分段备自投使用过程中存在种种局限性,因只能在主变开关与分段开关间备投,两台主变只能采用分供方式,不能灵活改变两台主变间经济运行方式时自适应备自投启用.提出均衡负荷、改变一次接线及备自投方式出口回路,增加继电器扩展接点等方法,确保备自投装置在电网故障时能真正发挥作用.     

分析备自投装置的启用与运行接线方式关系

备自投的启用与电网一次接线运行方式的适应,即运行方式是否满足备自投启用的条件一直是一个问题。针对某地区一35kV变电所实际接线情况,分析外桥接线方式中无法使用备自投的实际困难,供电可靠性无法满足,如果设置主变高压侧开关与外桥开关间备自投,因开关位置的限制,无法实现恢复供电,也因短路故障电流再次冲击而威胁电网。采取的办法是通过下级分段备自投来部分弥补上级电源进线供电可靠性得不到满足的缺陷,同时,因设计、施工中现场接线原因导致分段备自投使用过程中存在种种局限性,因只能在主变开关与分段开关间备投,两台主变只能采用分供方式,不能灵活改变两台主变间经济运行方式时自适应备自投启用。提出均衡负荷、改变一次接线及备自投方式出口回路,增加继电器扩展接点等方法,确保备自投装置在电网故障时能真正发挥作用。     

基于隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容检测系统

为深入研究隔离开关分合时产生的暂态强电磁过程对电子式互感器的影响,建立了基于500 k V空气绝缘开关设备(AIS)隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容检测系统。系统中的高频电流电压组合测量系统采用Rowgowski线圈和电容分压器作为传感器,传感部分和数据采集部分具有良好的电磁屏蔽。对高频电流电压测量系统进行了标定:高频电流测量带宽为1 Hz~10 MHz,高频电压测量带宽为0.1 Hz~30 MHz,满足测量要求。现场实测结果表明:在检测系统上实现了隔离开关分合闸时高频电流、高频电压和电子式互感器输出波形的同时测量,获得了隔离开关分合闸时暂态电流电压典型波形和电子式互感器输出波形。通过波形比对,可实现隔离开关分合操作时电子式互感器受暂态强电磁干扰的影响分析。     

电子式互感器现场误差校准装置的研制

随着技术的进步,以光电式互感器为代表的新一代电子式互感器正逐步投放市场.电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种.对数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做出了相应的标准化工作.本文所实现的装置能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电流互感器和电子式电压互感器进行校准;采用频谱泄漏补偿算法,对被测信号的频率波动不敏感.     

电子式互感器的校验方法

电子式互感器是一种装置,由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成,用以孽输正比于被测撼的量,供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种。数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做了相应的标准化工作,并对误差作了新的定义。对模拟量输出：二次电压输出（Usr）的fr分量有效值,为电子式互感器性能的依据。对数字量输出：数字侧用16进制数代表一次电流或电压。所以电子式互感器校验可分为模拟量校验和数字量校验。     

单母分段接线备自投动作方案分析及优化

110 kV变电站单母线分段接线与内桥接线在运行方式上极为相似,但由于一次接线方式、继电保护配置等方面的不同,导致备自投动作逻辑存在差别。本文分析了备自投装置在单母线分段接线方式下存在的问题以及分段开关死区故障时备自投各类闭锁及动作情况,提出在不同运行方式下死区故障时备自投判断逻辑及动作策略,在保证安全的基础上优化现有的单母线分段备自投逻辑,使死区故障时备自投可靠隔离故障点并迅速恢复供电,提升供电恢复速度,增加供电可靠性。     

四台主变互为备自投功能的设计及实现

基于双母线四分段主接线方式,提出了一种四台主变互为备自投功能的逻辑控制策略,给出具体设计方案,在完成基本备自投功能的基础上增加了备自投过程中的同期判断功能和备自投成功后的过载切负荷功能,并在备自投过程中考虑了可备自投开关优先级问题。该备自投功能已在SCS-500备自投装置上实现并成功应用。     

电压互感器安装在电源进线断路器的上侧或下侧对备自投装置的影响分析

备自投装置是保证工厂电网安全、可靠、稳定运行的重要装置.在工作电源电压消失、对工作电源进行无电流检测后,才能启动备自投,以防止电压互感器二次电压断线造成失压,或者电流互感器二次回路故障引起备自投误动. 备自投装置动作的条件要同时满足无压无流,或者电压、电流值小于保护定值,缺一不可.     

GIS用电子式电压互感器的VFTO抑制方法研究

针对GIS中隔离开关操作产生的特快速暂态过电压(VFTO)导致有源电子式互感器采集卡损坏的问题,提出了一种新的VFTO抑制措施。首先研究电子式互感器中电容分压器的幅频特性,并推导出有源电子式互感器在高频条件下的分压比,通过计算得到作用于电子式互感器二次侧采集卡上的过电压幅值。进一步提出了在电子式互感器的电容分压器上插入同轴金属圆柱筒的方法,提高了电容分压器高频分压比,降低了VFTO的二次侧输出电压值。仿真结果表明,该方法大幅降低了VFTO作用于采集卡上的过电压,从而对采集卡形成保护,提高了电子式互感器运行的稳定性。     

基于集中式变电站的110kV备自投装置运行方式切换优化方法研究

110 kV备自投仅有进线备自投与分段备自投两种运行方式,当故障发生时,备自投动作虽然会保证供电,但会影响上级电源进线的负荷量,可能导致上级电源进线突然重载,使线路温度升高,而集中式变电站由于将变电站一次设备、二次设备分别集中化,会出现设备散热问题.针对四进线单母分段(两主两备)变电站下的110 kV备自投装置,提出了单母进线备自投的逻辑,目的在于解决线路过负荷问题,同时还探讨了该逻辑方式下与分段备自投的优化选择.     

基于自适应策略的10 kV备自投装置研制与工程应用

针对变电站分期建设时存在分段备自投及主变备自投无法正确动作的问题，研制了一套基于自适应策略的10 kV备自投装置。该装置基于自适应控制策略，优化了备自投装置的控制逻辑，增加了双分支开关相关外部采样及功能压板，能自适应多种10 kV母线接线方式，均可正确实现分段备自投及主变备自投功能，且在变电站后续扩建第三台主变后无需改造，仍可适应运行。通过在110 kV古镇变电站进行应用，运行结果表明该装置具有良好的适应性和较高的工程应用价值。     

基于IEC61850标准的网络化备自投功能

当前在电力系统中,备自投功能大多采用专门的备自投装置完成.通过信号电缆获得开关、刀闸位置信息,通过交流采集回路将交流量传给备自投装置,最后由备自投装置完成运行方式的识别和动作逻辑判别,动作逻辑输出经电缆传输给相应的开关,完成开关的分合.在传统的保护方案中,需要在现场安装较多的信号电缆以及交流采集回路,接线复杂,并且每一个备投点都需要设置独立的保护装置,成本较高.提出一种基于GOOSE方式的网络化备自投功能,能够直接应用到以IEC61850标准为基础建立起来的数字化变电站中,具有较大的实用价值.     

基于IEC61850标准的网络化备自投功能

当前在电力系统中,备自投功能大多采用专门的备自投装置完成。通过信号电缆获得开关、刀闸位置信息,通过交流采集回路将交流量传给备自投装置,最后由备自投装置完成运行方式的识别和动作逻辑判别,动作逻辑输出经电缆传输给相应的开关,完成开关的分合。在传统的保护方案中,需要在现场安装较多的信号电缆以及交流采集回路,接线复杂,并且每一个备投点都需要设置独立的保护装置,成本较高。提出一种基于GOOSE方式的网络化备自投功能,能够直接应用到以IEC61850标准为基础建立起来的数字化变电站中,具有较大的实用价值。     

备自投装置的运行及投入率的提高

1备用电源自投简介 某变电站10kV系统均配备有10kV分段备自投装置,适应2台主变变低分列运行时,通过分段开关自投,2段母线互为备用的自投方式。10kV分段备自投图示说明见附图。     

实用备自投装置测试仪的设计与研制

在备自投装置校验过程中,传统方法是靠多人配合短接开关量测试备自投装置逻辑出口正确性,备自投装置校验不能与母联断路器检修平行作业,备自投装置校验周期长.基于继电保护二次控制回路原理,设计并研制了实用备自投装置测试仪,该测试仪能够模拟断路器分、合置位,能够模拟实际运行方式下备自投装置的逻辑功能和模拟断路器的动作行为,减少了与其他班组的交叉作业,缩短了备自投装置校验时间,提高了备自投装置的检验效率.     

备自投装置运维风险及管控措施

<正>备用电源自动投入装置(简称备自投)是当工作电源因故障断开以后,能自动而迅速地将备用电源投入到工作或将用户切换到备用电源上去,从而使用户不至于被停电的一种自动装置。1逻辑程序判定风险管控1.1 10k V备自投充放电条件中开关位置不对应所导致的备自投装置误动作原因:以10k V三主变接线模式为例,其充电条件中有分段开关521、532为分位,但放电条件中并无分段开关为合位,则一次运行方式变化时,分段开关521或532合上时,备自投该运行方式下依然充电。