專利名稱：擴大內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力輸配電網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)，涉及一種擴大內(nèi)橋接線的微機控制備 用電源自動投入方法。
背景技術(shù)：
目前，變電所運行的備用電源自動投入裝置(簡稱備自投裝置)常見的有變電所 一次主接線為內(nèi)橋接線、單母線分段接線和單母線接線的備自投裝置。而對于變電 所一次主接線為擴大內(nèi)橋接線的備自投裝置，雖然也有備自投的制造廠家生產(chǎn)，但 其所采用的備用電源自動投入的控制方法和基本原理是按事先設(shè)置的運行方式，即 "窮舉法"，并在此運行方式下設(shè)定流程來完成的，運行方式未能完全涵蓋擴大內(nèi) 橋接線的所有運行方式。
對于普通的內(nèi)橋接線，公開號為CN1445906的中國專利申請中記載了一種內(nèi)橋 接線的微機控制備用電源自動投入的方法，可以較好地應(yīng)用于其備自投裝置中，并 且能夠涵蓋普通內(nèi)橋接線的所有運行方式，但對于擴大內(nèi)橋接線尚無理想的備自投 控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是，提供一種動作原理簡單、可靠性高、完全符合備用 電源自動投入的基本原理、并能適應(yīng)輸配電網(wǎng)絡(luò)的變電所一次主接線為雙電源供電 的擴大內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入方法。
下面給出本發(fā)明方法的技術(shù)方案。
在本發(fā)明的方法所應(yīng)用的輸配電網(wǎng)絡(luò)為220kV及以下電壓等級變電所一次主 接線為雙電源供電的擴大內(nèi)橋接線的備用電源自動投入裝置；所述的擴大內(nèi)橋接線 中包括有兩路電源，兩路電源進線上分別連接有斷路器DL1、斷路器DL4，兩路電 源進線之間連接有斷路器DL3和斷路器DL4作為橋斷路器；在各斷路器之間分別依 次連接三臺主變壓器，B卩第一主變壓器、第二主變壓器和第三主變壓器；電源進 線的線路側(cè)和變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)均接有電壓互感器；其特征是
將斷路器DL1、斷路器DL2和斷路器DL4視為一個普通內(nèi)橋接線中的三臺斷 路器，斷路器DL2為橋斷路器，使用前述已知的內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入的方法對其進行控制，控制邏輯定義為備自投1;同時，將斷路器DL1、斷路 器DL3和斷路器DL4也視為一個普通內(nèi)橋接線中的三臺斷路器，斷路器DL3為橋斷 路器，也使用前述已知的內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入的方法對其進行控 制，控制邏輯定義為備自投2;這兩個控制過程同時工作，對完整的擴大內(nèi)橋接線 的備用電源自動投入過程進行控制。
對本發(fā)明的運行原理及其優(yōu)點效果分析如下
由于擴大內(nèi)橋接線中，兩路電源之間不能長時間并列運行，所以，斷路器 DL1和斷路器DL4開關(guān)不能同時運行，至少要有1只開關(guān)在熱備用狀態(tài)，同時從電 源至負荷，必須是連貫的。分析該接線，不難得出該擴大內(nèi)橋接線備自投可能的運 行方式有9種，9種可能的運行方式及動作過程可歸納為表1。
表l、擴大內(nèi)橋接線備自投可能的運行方式
方 式運行開關(guān)熱備用開關(guān)備投開關(guān)動作過程
1DL1、 DL2、 DL3DL4、DL4當(dāng)進線l失去電源時，跳DL1，投DL4
2DL1、 DL2、 DL4DL3DL3當(dāng)進線l失去電源時，跳DL1，投DL3;當(dāng)進線2失去 電源時，跳DL4，投DL3
3DL1、 DL3、 DL4DL2DL2當(dāng)進線l失去電源時，跳DL1，投DL2;當(dāng)進線2失去 電源時，跳DL4，投DL2
4DL2、 DL3、 DL4DL1DL1當(dāng)進線2失去電源時，跳DL4，投DL2
5DL1、 DL2DL3、 DL4DL3、 DL4當(dāng)進線l失去電源時，跳DL1開關(guān)，投DL3、 DL4;
6DL1、 DL4DL2、 DL3DL2、 DL3當(dāng)進線l失去電源時，跳DL1開關(guān)，投DL2、 DL3;當(dāng) 進線2失去電源時，跳DL4，投DL2、 DL3
7DL3、 DL4DL1、 DL2DL1、 DL2當(dāng)進線2失去電源時，跳DL4，投DL1、 DL2
8DL1DL2、 DL3、 DL4DL2、 DL3、 DL4當(dāng)進線l失去電源時，跳DL1，投DL2、 DL3、 DL4
9DL4DL1、 DL2、 DL3DL1、 DL2、 DL3當(dāng)進線2失去電源時，跳DL4，投DL1、 DL2、 DL3
參照圖1，可以認為DL1、DL2和DL4開關(guān)之間構(gòu)成了一個典型的內(nèi)橋接線(DL3 認為在運行狀態(tài))，而DL1、 DL2和DL4開關(guān)之間構(gòu)成了另一個典型的內(nèi)橋接線(DL2
4認為在運行狀態(tài))。對這兩個內(nèi)橋接線分別使用CN1445906中記載的方法進行控制， 即備自投1和備自投2，它們同時工作，其控制邏輯圖為圖2、圖3。
為了進一步說明用解耦法構(gòu)成雙電源供電的擴大內(nèi)橋接線方式的備自投控 制方法，有必要分析雙電源三開關(guān)的內(nèi)橋接線的備自投的運行方式。以備自投l為 例的為雙電源兩進線三開關(guān)的內(nèi)橋接線(DL3認為在運行狀態(tài))，其備自投可能的運 行方式通過分析可得到有六種，其中之一為停用方式
a. 運行開關(guān)DLl、 DL4;備投開關(guān)DL2 ;當(dāng)進線1失去電源時，跳開DL1開 關(guān)，投上DL2開關(guān)；當(dāng)進線2失去電源時，跳開DL4開關(guān)，投上DL2開關(guān)。
b. 運行開關(guān)DLl、 DL2;備投開關(guān)DL4 ;當(dāng)進線1失去電源時，跳開DL1開 關(guān)，投上DL4開關(guān)。
c. 運行開關(guān)DL2、 DL4;備投開關(guān)DL1 ;當(dāng)進線2失去電源時，跳開DL4開 關(guān)，投上DL1開關(guān)。
d. 運行開關(guān)DLl;備投開關(guān)DL2、 DL4;當(dāng)進線1失去電源時，跳開DL1開關(guān)， 投上DL2、 DL4開關(guān)。
e. 運行開關(guān)DL4;備投開關(guān)DL1、 DL2;當(dāng)進線2失去電源時，跳開DL4開關(guān)， 投上DL1、 DL2開關(guān)。
f. 無論變電所第一、第二主變壓器為運行還是停用，但相應(yīng)的備自投裝置不 運行，即為停用方式。
同樣，以備自投2為例的為雙電源兩進線三開關(guān)的內(nèi)橋接線(DL2認為在運 行狀態(tài))，其備自投可能的運行方式通過分析也得到有六種，其中之一為停用方式
a. 運行開關(guān)DLl、 DL4;備投開關(guān)DL3 ;當(dāng)進線1失去電源時，跳開DL1開 關(guān)，投上DL3開關(guān)；當(dāng)進線2失去電源時，跳開DL4開關(guān)，投上DL3開關(guān)。
b. 運行開關(guān)DLl、 DL3;備投開關(guān)DL4 ;當(dāng)進線1失去電源時，跳開DL1開 關(guān)，投上DL4開關(guān)。
c. 運行開關(guān)DL3、 DL4;備投開關(guān)DL1 ;當(dāng)進線2失去電源時，跳開DL4開 關(guān)，投上DL1開關(guān)。
d. 運行開關(guān)DL1;備投開關(guān)DL3、 DL4;當(dāng)進線1失去電源時，跳開DL1開關(guān)， 投上DL3、 DL4開關(guān)。
e. 運行開關(guān)DL4;備投開關(guān)DL1、DL3;當(dāng)進線2失去電源時，跳開DL4開關(guān)， 投上DL1、 DL3開關(guān)。f.無論變電所第一、第三主變壓器為運行還是停用，但相應(yīng)的備自投裝置不 運行，即為停用方式。
根據(jù)上述表1中的歸納，發(fā)現(xiàn)運行方式1或運行方式4可以通過備自投1的 控制邏輯或備自投2的控制邏輯來完成；運行方式2或運行方式5可以通過備自投 2的控制邏輯來完成；運行方式3或運行方式7可以通過備自投1的控制邏輯來完 成；同樣其他運行方式均可以通過備自投1的控制邏輯和備自投2的控制邏輯共同 來完成，因此，可以列出見擴大內(nèi)橋備自投運行方式與解耦的備自投控制邏輯的關(guān) 系，如表2,
表2、擴大內(nèi)橋備自投運行方式與解耦的備自投控制邏輯的關(guān)系
運行方運行方運行方運行方運行方運行方運行方運行方運行方運行方
式式l式2式3式4式5式6式7式8式9
使用備備自投備自投備自投備自投備自投備自投備自投備自投備自投
自投的1或備211或備21和備11和備1和備
邏輯自投2自投2自投2自投2自投2
由表2分析得出，擴大內(nèi)橋接線的備自投可由兩個內(nèi)橋備自投的控制邏輯來構(gòu) 成，因此，用兩個內(nèi)橋備自投的控制邏輯構(gòu)成一個完整的擴大內(nèi)橋接線的備自投完 全可行。 一個雙電源三開關(guān)的內(nèi)橋接線的備自投為6種運行方式，實際運行方式為 5種，兩個一個雙電源三開關(guān)的內(nèi)橋接線的備自投共同作用加起來的實際運行方式 合起來為10種，因為除方式1與方式4可由備自投1的控制邏輯或備自投2的控 制邏輯來完成，屬于重復(fù)外，其他方式是由備自投l的控制邏輯來完成或由備自投 2的控制邏輯來完成或由備自投1和備自投2的控制邏輯共同來完成，所以用解耦 法構(gòu)成的擴大內(nèi)橋接線的備自投的實際運行方式為5+4=9種。由此可見，擴大內(nèi)橋 接線的備自投控制策略完全可以用解耦法來完成。具體的備自投1和備自投2的邏 輯框圖均可采用公開號為CN1445906的專利文獻記載的方法形成。其中，主變保護 動作閉鎖備自投采用"對應(yīng)閉鎖"方案即第一主變壓器保護動作閉鎖DL1、 DL2; 第二主變壓器保護動作閉鎖DL2、 DL3;第三主變壓器保護動作閉鎖DL3、 DL4。檢 査無壓閉鎖合閘回路也采用"對應(yīng)閉鎖"方案，即某備用斷路器合閘時由最靠近該 斷路器"對應(yīng)"失去電源的母線來"檢查無壓"。
本發(fā)明的方法完全符合備用電源自動投入的基本原理，與現(xiàn)有的微機型備用電 源自動投入裝置中所使用的方法相比，具有如下優(yōu)點-
61. 適用于輸配電網(wǎng)絡(luò)的220kV以下變電所一次主接線為擴大內(nèi)橋接線的備用 電源自動投入裝置的技術(shù)方案。
2. 采用了兩個內(nèi)橋備自投的控制邏輯共同來完成擴大內(nèi)橋接線的備用電源自 動投入裝置的控制方法，較"窮舉法"有如下優(yōu)點
a. 運行方式的列舉不會有遺漏；
b. 牽涉的環(huán)節(jié)少，動作邏輯和動作流程簡單、方便；
c. 兩個內(nèi)橋備自投的控制邏輯共同構(gòu)成一個完整的擴大內(nèi)橋接線的備自投的 控制邏輯，產(chǎn)生了超越單一控制邏輯的效果。


圖1是標(biāo)準(zhǔn)擴大內(nèi)橋接線的接線原理圖。 圖2是本發(fā)明實施例中備自投1的控制邏輯框圖； 圖3是本發(fā)明實施例中備自投2的控制邏輯框圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的方法所應(yīng)用的輸配電網(wǎng)絡(luò)中的變電所一次主接線為標(biāo)準(zhǔn) 的雙電源供電的擴大內(nèi)橋接線，該接線中包括有兩路電源，兩路電源進線上分別連 接有斷路器DL1、斷路器DL4，兩路電源進線之間連接有斷路器DL3和斷路器DL4 作為橋斷路器；在各斷路器之間分別依次連接三臺主變壓器，即第一主變壓器、 第二主變壓器和第三主變壓器；電源進線的線路側(cè)和變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)均接有 電壓互感器。即兩路電源進線、三臺降壓主變壓器、四只斷路器。
以典型運行方式6為例，結(jié)合圖2、圖3的邏輯框圖說明備自投1、備自投2 如何協(xié)同動作，來完成運行方式6:
l準(zhǔn)備階段
備自投l:斷路器DL1、 DL4為合閘運行狀態(tài)，其相應(yīng)的操作斷路器1KK、 4KK (或雙位置繼電器1KKJ、 4KKJ)記憶為合閘后，DL2為熱備用，其相應(yīng)的操作斷路 器2KK (或雙位置繼電器2KKJ)記憶為分閘后。因為1KK、 4KK為合閘后狀態(tài)，所 以DL1、 DL4跳閘回路開放，而合閘回路閉鎖；同時開放DL2合閘充電回路2Tcdl， 當(dāng)DL2滿足充電條件時則充電，不滿足條件時則立即徹底放電，滿足充電條件后重 新充電。
備自投2:斷路器DL1、 DL4為合閘運行狀態(tài)，其相應(yīng)的操作斷路器1KK、 4KK (或雙位置繼電器1KKJ、 4KKJ)記憶為合閘后，DL3為熱備用，其相應(yīng)的操作斷路器3KK (或雙位置繼電器3KKJ)記憶為分閘后。因為1KK、 4KK為合閘后狀態(tài)，所 以DL1、 DL4跳閘回路開放，而合閘回路閉鎖；同時開放DL3合閘充電回路3Tcdl， 當(dāng)DL3滿足充電條件時則充電，不滿足條件時則立即徹底放電，滿足充電條件后重 新充電。
2動作過程
2.1進線1電源失電
(1) 備自投l:因為進線l電源失電，經(jīng)DL1檢無壓和無流、對側(cè)DL4電源有 壓后，延時tbl后跳閘DL1。當(dāng)DL1斷路器跳閘控制命令己發(fā)出DL1跳閘的同時并 檢查DL1斷路器確已跳開，DL1跳閘后1TWJ閉合表示DL1處于跳閘位置，而1KKJ 為合閘后狀態(tài)，因而產(chǎn)生DL1斷路器位置不對應(yīng)，在DL2合閘充電回路2Tcdl充電 完成后，延時2tH啟動一次合閘脈沖至DL2合閘回路。
備自投2:因為進線1電源失電，經(jīng)DL1檢無壓和無流、對側(cè)DL4電源有壓后， 延時tbl后跳閘DL1。當(dāng)DL1斷路器跳閘控制命令已發(fā)出DL1跳閘的同時并檢査DL1 斷路器確已跳開，DL1跳閘后1TWJ閉合表示DL1處于跳閘位置，而1KKJ為合閘后 狀態(tài)，因而產(chǎn)生DL1斷路器位置不對應(yīng)，在DL3合閘充電回路3Tcdl充電完成后， 延時3tH啟動一次合閘脈沖至DL3合閘回路。
(2) 備自投l:若DL1電源失電是由1號主變保護動作引起的，DL2充電回路 由于1號主變保護動作而立即放電，同時DL2合閘回路被閉鎖，故DL2不會合閘。
備自投2:若DL1電源失電是由l號主變保護動作引起的，由于保護動作閉鎖 采用了對應(yīng)閉鎖，DL3合閘充電回路不會被放電和被閉鎖，故DL3仍然會動作合閘。
(3) 備自投l:若DL1電源失電是因斷路器偷跳引起的，貝U1TWJ會閉合，而 1KKJ仍為合閘后狀態(tài)，同樣產(chǎn)生DL1斷路器位置不對應(yīng)，在DL2合閘充電回路2Tcdl 充電完成后，經(jīng)檢查l號主變(或l號母線)無壓后，延時2tH啟動一次合閘脈沖 至DL2合閘回路
備自投2:若DL1電源失電是因斷路器偷跳引起的，貝U1TWJ會閉合，而1KKJ 仍為合閘后狀態(tài)，同樣產(chǎn)生DL1斷路器位置不對應(yīng)，在DL3合閘充電回路3Tcdl充 電完成后，經(jīng)檢査l號主變(或l號母線)無壓后，延時3tH啟動一次合閘脈沖至 DL3合閘回路。
(4) 若手動拉開DLl,則1KKJ由原來合閘后狀態(tài)變?yōu)榉拄[后狀態(tài)，DL1的斷路 器位置不對應(yīng)不成立，故備自投l:不會啟動DL2的合閘回路；故備自投2:不會啟動DL3的合閘回路。
2.2進線2電源失電
(1) 備自投l:因為進線2電源失電，經(jīng)DL4檢無壓和無流、對側(cè)DL1電源有 壓后，延時tb4后跳閘DL4。當(dāng)DL4斷路器跳閘控制命令已發(fā)出DL4跳閘的同時并 檢査DL4斷路器確已跳開，DL4跳閘后4TWJ閉合表示DL4處于跳閘位置，而4KKJ 為合閘后狀態(tài)，因而產(chǎn)生DL4斷路器位置不對應(yīng)，在DL2合閘充電回路2Tcdl充電 完成后，延時2tH啟動一次合閘脈沖至DL2合閘回路。
備自投2:因為進線2電源失電，經(jīng)DL4檢無壓和無流、對側(cè)DL1電源有壓后， 延時tb4后跳閘DL4。當(dāng)DL4斷路器跳閘控制命令己發(fā)出DL4跳閘的同時并檢查DL4 斷路器確已跳開，DL4跳閘后4TWJ閉合表示DL4處于跳閘位置，而4KKJ為合閘后 狀態(tài)，因而產(chǎn)生DL4斷路器位置不對應(yīng)，在DL3合閘充電回路3Tcdl充電完成后， 延時tH3啟動一次合閘脈沖至DL3合閘回路。
(2) 備自投1:若DL4電源失電是由3號主變保護動作引起的，由于保護動作 閉鎖采用了對應(yīng)閉鎖，DL2合閘充電回路不會被放電和被閉鎖，故DL2仍然會動作 合閘。
備自投2:若DL4電源失電是由3號主變保護動作引起的，由于保護動作閉鎖 采用了對應(yīng)閉鎖，DL3充電回路由于3號主變保護動作而立即放電，同時DL3合閘 回路被閉鎖，故DL3不會合閘。
(3) 備自投l:若DL2電源失電是因DL4斷路器偷跳引起的，則4TWJ會閉合， 而4KKJ仍為合閘后狀態(tài)，同樣產(chǎn)生DL4斷路器位置不對應(yīng)，在DL2合閘充電回路 2Tcdl充電完成后，經(jīng)檢査3號主變(或3號母線)無壓后，延時2tH啟動一次合 閘脈沖至DL2合閘回路。
備自投2:若DL2電源失電是因DL4斷路器偷跳引起的，則4TWJ會閉合，而 4KKJ仍為合閘后狀態(tài)，同樣產(chǎn)生DL4斷路器位置不對應(yīng)，在DL3合閘充電回路3Tcdl 充電完成后，經(jīng)檢査3號主變(或3號母線)無壓后，延時3tH啟動一次合閘脈沖 至DL3合閘回路。
(4) 若手動拉開DL4，則4KKJ由原來合閘后狀態(tài)變?yōu)榉珠l后狀態(tài)，DL4的斷路 器位置不對應(yīng)不成立，故備自投l:不會啟動DL2的合閘回路；備自投2:不會啟 動DL3的合閘回路。
9
權(quán)利要求
1、一種擴大內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入方法，該方法所應(yīng)用的輸配電網(wǎng)絡(luò)為220kV及以下電壓等級變電所一次主接線為雙電源供電的擴大內(nèi)橋接線的備用電源自動投入裝置；所述的擴大內(nèi)橋接線中包括有兩路電源，兩路電源進線上分別連接有斷路器DL1、斷路器DL4，兩路電源進線之間連接有斷路器DL3和斷路器DL4作為橋斷路器；在各斷路器之間分別依次連接三臺主變壓器，即第一主變壓器、第二主變壓器和第三主變壓器；電源進線的線路側(cè)和變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)均接有電壓互感器；其特征是將斷路器DL1、斷路器DL2和斷路器DL4視為一個普通內(nèi)橋接線中的三臺斷路器，斷路器DL2為橋斷路器，使用內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入的方法對其進行控制；同時，將斷路器DL1、斷路器DL3和斷路器DL4也視為一個普通內(nèi)橋接線中的三臺斷路器，斷路器DL3為橋斷路器，也使用內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入的方法對其進行控制；這兩個控制過程同時工作，完成對完整的擴大內(nèi)橋接線的備用電源自動投入過程進行控制。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力輸配電網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)，涉及一種擴大內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入方法。其應(yīng)用的擴大內(nèi)橋接線中包括有兩路電源，兩路電源進線上分別連接有斷路器DL1、斷路器DL4，兩路電源進線之間連接有斷路器DL3和斷路器DL4作為橋斷路器；將斷路器DL1、斷路器DL2和斷路器DL4視為一個普通內(nèi)橋接線中的三臺斷路器，使用內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入的方法對其進行控制；同時，將斷路器DL1、斷路器DL3和斷路器DL4也視為一個普通內(nèi)橋接線中的三臺斷路器，也使用內(nèi)橋接線的微機控制備用電源自動投入的方法對其進行控制；這兩個控制過程同時工作。本發(fā)明動作原理簡單、可靠性高、完全符合備用電源自動投入的基本原理。
文檔編號H02J9/06GK101499681SQ200910025900
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者湯大海 申請人:江蘇省電力公司鎮(zhèn)江供電公司