基于plc的站用电源备自投装置的设计(编辑修改稿)

基于plc的站用电源备自投装置的设计(编辑修改稿)内容摘要：

用于供电系统中。 其接线方式主要有三种：母线分段断路器自动投入；桥断路器自动投入；线路备用自动投入。 备自投不仅可以用于发电站内部，还可以实现较远距离的两个电站之间的备自投。 备自投装置须校验备用电源和备用设备投入是过负荷的情况以及电动机自启动情况，比如过负荷超过允许限度，或不能保障电动机自启动时，应有自动投入装置动 作于自动减负荷。 常规的备自投原理是：按照运行线路的接线方式来确定好装置动作时的逻辑，设定特定的工作程序，即备自投装置检测进线和母线的各项模拟量以及断路器的开关量，当工作电源出现故障时装置切断故障线路并将备用电源投入运行。 红河学院本科毕业论文 （设计） 6 备自投的基本功能 当电源发生故障时 启用快速切换装置，即在用电母线失去电源供电后的电压衰减动态过程中，寻找合适的时机将备用电源 投上去，以保证电力系统正常运行；当然，在正常情况下，还要实现供电 电源和备用电 源的快速切换。 在供电电源电源故障时， 是单向 切换操作的，只能由供电源向 备用电源 切 换；而正常情况下 是双向 操作 的，既可 以由 供电源切换 到备用电源，也可以由备用电源切换到 供电源。 备自投可以有效提高供电系统的可靠性，并且可使环网系统开环运行，变压器也可解列运行，从而简化继电保护。 在发电站中，如果采用变压器裂解运行或环网开环运行，能有效减小故障短路电流，提高供电母线残余电压，对保护电气设备，提高供电稳定性有巨大意义。 由于其本身实现原理简单，安装、维护费用较低，因此在发电站和变电站及配电网中得到广泛应用。 然而，当启用备自投时，往往由于电力系统运行中发生了永久性故障、工作人员误操作或者是一二次设备 误动 等情况造成。 在此情况下，备自投若不能可靠动作，必将导致停电事故及停电范围的扩大 ，供电可靠性降低。 因此，在备自投设计和逻辑编程中，应设计足够的启动量，完善检查量，以提高 可靠性，并适当简化闭锁量，降低启动量整定值，一提高灵敏度。 在一味 追求灵敏度及可靠动作时，也应考虑防止装置误动。 在整定计算时尽量弥补。 为防止系统在非永久性故障备自投装置的误动，在整定时间上，可以在允许的范围内适当延长。 虽然备自投 可以有效提高供电系统的稳定性，但如果设计安装不当，将导致严重后果，轻者备自投投入不成功，断电设备不能稳定运行，严重者 还将导致备用电源电网一起崩溃，造成严重后果和经济损失。 备自投的投入方式 备自投装置课有效提高供电系统可靠性 ，对提高多电源供电的可靠性， 保证发电站站用电源可靠性及 连续供电有重要作用。 在发电站中，为了提高站用电的可靠性，一般采用环网供电或两台变压器并联运行的供电方式。 红河学院本科毕业论文 （设计） 7 备自投是电网中的重要装置，其动作原理较复杂，方式较多。 主要有以下几种： （ 1） 低压母联备自投 如图 所示，备自投控制的开关关联的是变压器低压侧的母线。 母线A、 B 相互为备用，即当母线 A失电压时，通过备自投动作自动将 B 投入电网使用。 也就相当于母线 A 所带负荷全部转移到 B母线上，母线 B 为母线 A 的备用。 同理可得，母线 A 也是母线 B 的备用。 此外， 低压母联备自投 将负荷均分。 假设母线 A 失压，备自投开关 2 都动作后，母线 B 提供母线 A 电源，而母线 C 不再由原变压器供电，而是通过备自投开关 2 在母线 D 处获得电源，此后，原来带母线 B、 C 的变压器改为带母线A、 B，原来带母线 D 的变压器改为带母线 C、 D，使负荷在两变压器之间实现了均分。 （ 2） 高压母联备自投 如图 所示其原理和低压母联备自投类似，与低压母联备自投不同的是其关联的母线红河学院本科毕业论文 （设计） 8 是变压器高压母线。 （ 3） 线路备自投 线路备自投关联的是两条线路，如图 所示，线路b 作 为线路 a 的备用，即当线路 a 因故障或其他原因断开后，母线 A 失电，线路备自投动作，自动使线路 b 给母线供电。 2． 5 备自投的操作要求 备用电源自动投入装置是保障电力系统安全运行和不间断供电的重要技术手段，也是电力用户和电力系统的最后一道安全屏障与依靠。 根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的相关规定自动投入装置应符合下列要求 ： （ 1） 发电站备用电源应快速 切换 ， 其余情况均应保证工作电源断开后 投入备用电源。 （ 2） 正常工作电压消失，除有闭锁信号，否则备自投均 应动作。 （ 3） 在检修之类切除工作电源时，备自投不需要投入，需 手 动 跳 开 闭锁。 （ 4） 因 BZT 的备用对象故障，保护动作时应闭锁 BZT。 （ 5） 备自投只能动作一次。 （ 6） 应考虑全站的电源分布情况，为防止 BZT 动作造成非同期合闸等故障，应在 BZT 装置动作时切除相关小电源。 （ 7） 当自动投入装置动作时，如果备用电源投入故障，应有保护加速跳闸。 （ 8） BZT 动作前可检查备用电源是否有 电 压。 红河学院本科毕业论文 （设计） 9 第三章 对倮姑水电站站用 电源 备自投的研究与设计 倮姑水电站简介 倮姑电站位于屏边县湾潭乡红河流域一级支流南溪河上，距县城 59 公里占地 18813 平方米。 发源于蒙自 市芷村水库下游。 按五级梯级电站规划，属径流式水电站，于 20xx 年 12 月开工，至 20xx 年 3 月竣工投产。 电站属于引水式径流电站，引水隧洞长 米，压力管道全长 米，内径 米，支管内径 米，电站设计水头为 403 米，最大水头 413米，最小水头为 400 米，设计流量为 立方米 /秒，设计多年平均发电量6883 万千瓦时，年利用 5925 小时，保证出力 8020 千瓦，高程 720 米。 电站由两台机端电压 ，容量 6500KW 冲击式机组，经一台两圈变压器升压至110KV；机组屏每台两面，两 台机组共四面；主变压器一面； 110 线路及厂变两面；公用部分一面，电度表一面，采用单网络双机版，后台共三台，通过交换机数据共享。 倮姑电站有三回出线即 110KV 岔倮线， 110KV 冲倮线， 110KV 倮屏线。 且在冲庄、倮姑、岔河三电站中，倮姑电站处于中间枢纽地位。 冲庄、岔河电站的电能通过 110KV 线路送到倮姑电站汇流到 110KV 母线后，在通过 110KV 倮屏线送到屏边 110KV 零开变电站完成电能输送并入电网运行。 红河学院本科毕业论文 （设计） 10 主接线图如下 图 所示 图 倮姑水电站站用备自投现状分析 由图可知 ：发 电站共有两台 6500KW 机组负责发电，发电后并网入 母线，并网后由 2 0000 KVA 的主变负责升压后再与岔倮线和冲倮线并入 110KV 母线中，最后由倮屏线输送到屏边用电区域。 如 图中所示， 电站站用电源主要由两台发电机组和一条外来电源提供，正常情况下两发电机组分别对部分站用负载供电，同时外来进线电源作为明备用，当发电机组失电后由此线路负责供电。 因此，倮姑电站站用电源共有三 条，且两 条 正常供电 ， 互为暗备用，外来进线 作为 明 备用。 但 电 站的 备用 电源投入 时都需手动操作， 未采取任何 自动 投入装置， 所以，为了提高倮姑水 电站供电的可靠性，本设计将 基于 PLC 自行设计一套站用电源备自投装置，用以满足 站用电需要、供电可靠 性及自动控制的要求。 设计要点即为 采用 三菱公司生产的 可编程控制器（ PLC） 将 个 三 个 站用 电红河学院本科毕业论文 （设计） 11。