哈尔滨工业大学毕业设计——备用电源自投保护测控装置的设计

哈尔滨工业大学毕业设计——备用电源自投保护测控装置的设计内容摘要：

电流充电保护动作逻辑图 图中 : “ ICD”表示相电流充电保护的软压板；“ Tcdtr”表示分段开关充电保护投入时间；“ Ia,Ib,Ic”表示母联三相电流；“ Iset”表示相电流充电保护定值；“ Tcd”表示相电流充电保护时限。 零序电流充电保护动作1LXCD＆13IoIoset分段开关在合位暗备自投合分段 Tcdtr＆ Tocd 图 23 零序电流充电保护动作逻辑图 图中 : “ LXCD”表示零序电流充电保护的软压板；“ Tcdtr”表示分段开关充电保护投入时间；“ 3Io”表示由母联三相电流产生的零序电流；“ Ioset”表示零序电流充电保护定值；“ Tocd”表示零序电流充电保护时限。 GL1Ic I set1Ib I set1 1Ia I set1 t1过流Ⅰ段保护动作 图 24 过流 I 段保护动作逻辑图 13 图中 : “ GL1”表示过流 I 段保护的软压板；“ Ia,Ib,Ic”表示母联三相电流；“ Iset1”表示过流 I段保护定值；“ t1”表示过流 I段保护时限。 过流Ⅱ段保护动作1IcIset2t2GL2IaIset2IbIset2 图 25 过流Ⅱ段保护动作逻辑图 图中 :“ GL2”表示过流 II 段保护的软压板；“ Ia,Ib,Ic”表示母联三相电流 “ Iset2”表示过流 II 段保护定值；“ t2”表示过流 II段保护时限。 零序过流保护动作t03IoIseto LX 图 26 零序过流保护动作逻辑图 图中 : “ LX”表示零序过流保护的软压板；“ 3Io”表示由母联三相电流产生的零序电流；“ Iseto”表示零序过流保护定值；“ t0”表示零序过流保护时限。 遥测、遥信、遥控功能 遥测量主要有： I0(外接 )、 Uab Ubc Uab Ubc P、 Q、 COSφ和有功电度、无功电度。 分段 电流 Ia、 Ib、 Ic 接自保护 CT，故从其计算得出的 P、 Q和 COSφ等遥测量仅供参考。 装置使用Ⅰ母电压 Uab Ubc1 和 Ia、 Ic，采用两表法计算得出母联断路器处的 P、 Q和 COSφ，并通过积分计算得出分段 断路器处的正反向有功电度和无功电度，正方向为Ⅰ母指向Ⅱ母。 所有这些量都在当地实时计算，实时累加，且计算完全不依赖于网络，精度达到 1级。 遥信量主要有： 1路遥信开入、变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于 2ms。 遥控：一组遥控输出可用于桥开关或分段开关的遥控分合。 备自投运行方式 首先将 手动投切备自投开入 接入 24V，在软压板菜单中将备自投功能投入，在 装置参数中选择备自投的运行方式。 本备自投共五种运行 方式： 单母进 14 线备自投、变压器备自投、变压器分段备自投、 进线分段备自投及特殊方式备自投。 单母进线备自投 适用于线路开关备投 ,主接线见图 27。 U L 1I L 11 ＃ 进 线1 D LU a b , U b c母 线2 ＃ 进 线U L 2I L 22 D L 图 27 单母进线备自投主接线 （ 1）原理简介 装置引入母线电压（ Uab、 Ubc），用于母线有压、无压判别。 引入两段进线电压（ UL UL2）作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字“ 1(2)进线电压检查”选择是否使用。 每个进线开关各引入一相电流 (IL IL2)，是为了更好的确认进线开关 已跳开。 装置引入 1DL、 2DL开关位置接点，用于系统运行方式、自投准备及自投动作判别。 装置输出接点有跳 1DL、 2DL，合 1DL、 2DL各两付接点。 带磁保持的保护或备投动作信号输出和装置故障信号输出。 使用接线原理 可参考附录 B,图。 1） 线路备投（明备投方式 1） 1进线运行， 2进线备用，即 1DL在合位， 2DL 在分位。 当 1进线电源因故障或其他原因被断开后， 2进线备用电源应能自动投入，且只允许动作一次。 为了满足这个要求，设计了类似于线路自动重合闸的充电过程，只有在充电完 15 成后才允许自投。 动作逻辑 框图见图 28。 充电条件： ，当 2线路电压检查控制字投入时， 2线路有压（ UL2）； , 2DL 在分位。 经 15 秒后充电完成。 放电条件： 2线路电压检查控制字投入时， 2线路无压（ UL2）； 在合位； (闭锁备自投开入、手动投切备自投开入、断路器拒动 )； 明备投方式 1 选择退出。 动作过程：当充电完成后 ,母线无压，当 2线路电压检查控 制字投入时， UL2 有压， IL1 无流，经“明备投方式 1 延时”跳开 1DL，确认 1DL 跳开后，合 2DL。 跳1DL合2DL0. 5stm b115 s CD＆＆MB1Ua b Uy y＆Uc a Uy yUb c Uy y2D L TW J外部闭锁备自投开入手动投切备自投开入1D L HW J＆1D L TW J1Ua b Uw yUc a Uw yIL 1 Iw l＆Ub c Uw yUL 2 ULwy2D L HW J断路器拒动kz2UL 2 ULyykz2 ＆0. 5skzz图 28 单母进线明备投方式 1逻辑图 图中 : “ MB1”表示明备投方式 1 控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母线三相线电压；“ UL2”表示 2＃线路任一线电压；“ IL1”表示 1＃线路任一相电流；“ Iwl”表示线路无流定值；“ Uyy”表示母线有压定值；“ Uwy”表示母线无压定值；“ ULwy”表示线路无压定值；“ ULyy”表示 线路有压定值；“ tmb1”表示明备投方式 1 延时定值；“ kzz”表示断路器拒动控制字；“ kz2”表示 2线路电压检查控制字；“ ”表示跳合闸脉冲宽度为 秒。 16 (2) 线路备投（明备投方式 2） 方式 2 过程同方式 2线路运行， 1线路备用。 动作逻辑框图见图 29。 充电条件： ，当 1线路电压检查控制字投入时， 1线路有压（ UL1）； ,1DL 在分位。 经 15 秒后充电完成。 放电条件： 1线路电压检查控制字投入时， 1线路无压（ UL1）； 在合位； (闭锁备自投开入、手动投切备自投开入、断路器拒动 )； 明备投方式 2 选择退出。 动作过程：当充电完成后 ,母线无压， UL1 有压， IL2 无流，经明备投方式 2延时跳开 2DL，确认 2DL 跳开后，合 1DL。 跳2D L合1D LUabUyyCD15s＆＆MB 2＆2DLTWJUcaUyy2DLHWJ1DLTWJUL1ULyy外部闭锁备自投开入UbcUwyUabUwykz 1手动投切备自投开入＆UbcUyy1UcaUwyIL2IwlUL1ULwy断路器拒动1DLHWJkz zkz 1＆＆图 29 单母进线明备投方式 2逻辑图 图中 : “ MB2”表示明备投方式 2 控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母线三相线电压；“ UL1”表 示 1＃线路任一线电压；“ IL2”表示 2＃线路任一相电流；“ Iwl”表示线路无流定值；“ Uyy”表示母线有压定值；“ Uwy”表示母线无压定值； 17 “ ULwy”表示线路无压定值；“ ULyy”表示线路有压定值；“ tmb2”表示明备投方式 2 延时定值；“ kzz”表示断路器拒动控制字；“ kz1”表示 1线路电压检查控制字；“ ”表示跳合闸脉冲宽度为 秒。 （ 3） 自负方式（明备投自负方式） 当备自投动作 ,投入备用电源以后 ,只要失电进线电压恢复正常 ,均使主进线投入工作状态。 动作逻辑框图见图 210。 充电条件： ， （或 1DL）在合位 ,1DL（或 2DL）在分位；。 经 15 秒后充电完成。 放电条件： （或 2DL）在合位； (闭锁备自投开入、手动投切备自投开入、断路器拒动 )； 明备投自复方式 选择退出。 动作过程：当充电完成后 ,UL1（或 UL2）有压，经明备投自复方式延时 跳开 2DL（或 1DL），确认 2DL（或 1DL） 跳开后，合 1DL（或 2DL）。 跳2DL＆tzf15s＆MZF CDUL1ULyy＆UbcUyyUabUyy明备投方式1动作2DLHWJ手动投切备自投开入1DLTWJUcaUyy合1DL合2DL跳1DLtzf＆2DLTWJ15s＆MZF CD1DLTWJ1＆UL2ULyy外部闭锁备自投开入2DLTWJ1DLHWJ明备投方式2动作1DLHWJ1kzz断路器拒动断路器拒动2DLHWJkzz＆ 18 图 210 单母进 线明备投自复方式逻辑图 图中 : “ MZF”表示明备投自复方式控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母线三相线电压；“ UL1”表示 1＃线路任一线电压；“ UL2”表示 2＃线路任一线电压；“ Uyy”表示母线有压定值；“ ULyy”表示线路有压定值；“ tzf”表示明备投自复方式延时定值；“ kzz”表示断路器拒 动控制字；“ ”表示跳合闸脉冲宽度为 秒。 变压器备自投 适用于变压器备投 ,主接线见图 211。 母 线2 ＃ 主 变U a b , U b cU L 1I L 11 ＃ 主 变1 D L5 D LU L 2I L 22 D L4 D L 图 211 变压器备自投主接 线 原理是 装置引入母线电压（ Uab、 Ubc），用于母线有压、无压判别。 引入两主变高压侧进线电压（ UL UL2）作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字中“ 1(2)进线电压检查”选择是否使用。 每个主变低压侧各引入一相电流 (IL IL2)，是为了更好的确认主变高压侧进线开关已跳开。 装置引入 1DL、2DL、 4DL 和 5DL 开关位置接点，用于系统运行方式、自投准备及自投动作判别。 装置输出接点有跳 1DL、 2DL、 4DL 和 5DL，合 1DL、 2DL、 4DL 和 5DL 各四付接点。 带磁保持的保护或备投动作信号输出 和装置故障信号输出。 （ 1） 变压器备投（明备投方式 1） 19 1主变运行， 2主变备用，即 1DL和 5DL在合位， 2DL和 4DL 在分位。 当 1主变因故障或其他原因被断开后， 2备用主变应能自动投入，且只允许动作一次。 为了满足这个要求，设计了类似于线路自动重合闸的充电过程，只有在充电完成后才允许自投。 动作逻辑框图见图 212。 充电条件： ，当 2主变电压检查控制字投入时， 2主变高压侧有压（ UL2）； 5DL在合位 , 2DL和 4DL 在分位。 经 15 秒后充电完成。 放电条件： 2主变电压检查控制字投入时， 2主变高压侧无压（ UL2）； 4DL 在合位； (闭锁备自投开入、手动投切备自投开入、断路器拒动 )； 明备投方式 1 选择退出。 动作过程：当充电完成后 ,母线无压， UL2 有压， IL1 无流，经明备投方式 1延时 跳开 1DL 和 5DL，确认 1DL 和 5DL 跳开后，合 2DL 和 4DL。 跳1D L和 5DL0 . 5st m b11 5s CDMB1＆＆＆1 DL T WJ5 DL T WJ＆合2D L和 4DL0 . 5sU ab U yy＆U bc U yyU ca U yy5 DL H WJ4 DL T WJ2 DL T WJ1 DL H WJ外部闭锁备自投开入U ab U wyU L 2 ULy ykz2U ca U wyI L1 I wlU bc U wy ＆手动投切备自投开入12 DL H WJ4 DL H WJkzz断路器拒动U L 2 ULw ykz2 20 图 212 变压器明备投方式 1逻辑图 图中 : “ MB1”表示明备投方式 1 控制字；“ Uab,Ubc,Uca”表示母线三相线电压；“ UL2”表示 2＃线路任一线电压；“ Uyy”表示母线有压定值；“ Uwy”表示母线无压定值；“ ULyy”表示线路有压定值；“ IL1”表示 1＃线路任一相电流；“ Iwl”表示线路无流定值；“ ULwy”表示线路无压定值；“ tmb1”表示明备投方式 1 延时定值；“ kzz”表。