[发明专利]一种三母线四分段的备自投自适应投退控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力母线上功率合理分配的电能控制技术领域，特别涉及一种应用于10kV交流电压等级的三母线四分段的备自投自适应投退控制方法。

背景技术

随着社会经济的发展，电力用户对电能质量的要求日益提高，其中对于电力供应的可靠性更是提到重要位置。现代电力系统的规模和输送容量也迅速增长，实际运行电网中常常受到各种外部干扰和系统本身设备性能影响，甚至出现系统局部故障，从而造成电力供应的中断。备自投是保障电力系统供电可靠性的重要设备，其能否正确、快速的投入动作是电力系统安全运行的重要保证。我国大部分110kV变电站中10kV母线的供电直接由110kV线路决定，而110kV线路受外界环境影响大，当线路故障时继电保护设备将110kV故障线路切除，从而直接导致整段10kV母线的失压。此时，如果通过10kV备自投装置控制相关断路器动作，就能在快速恢复10kV母线的供电。可见，10kV备自投装置的正确投退是直接决定10kV母线的可靠供电关键，对提高电力系统的供电可靠性和保证电能质量具有重大意义。

交流电网10kV母线侧的备自投常常根据负荷情况，人工决定是否控制备自投的动作，导致变电站中备自投不能实时响应，降低了10kV母线的可靠性供电。由于变电站的供电负荷重，具有三主变压器的110kV变电站的10kV母线广泛采用三母线四分段的接线方式，该方式突出优点有：灵活分配负荷、容易隔离故障、高可靠性等，但实际运行方式不能根据电网的实时运行情况做出反应，难以保证考虑全面的可能情况，备用电源自投装置的动作，可能引起主变的过负荷运行，带来主变过电流保护动作的严重后果(冯玲.防止备自投装置动作过负荷方案的实践[J].华北电力技术，2006，(08))。所以，针对这种10kV母线接线方式，提出了一种三母线四分段的备自投自适应投退方法，解决了这种多分段母线的备自投难于实现自动实时控制，对提高供电可靠性具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三母线四分段的备自投自适应投退控制方法，考虑了运行负荷情况、主变压器的经济运行和不同故障模式等情况，优化实现三母线四分段的10kV母线分段备自投的自适应投退方法。

采用三母线四分段10kV母线接线方式的110kV变电站中，一般配备有两套分段备自投设备(分别为第一备自投和第二备自投)，四个10kV分段母线共有四个进线断路器，分别为第一断路器、第二断路器、第三断路器和第四断路器(其中第二断路器与第三断路器所联的进线相同)，另外有两个母联断路器第五断路器和第六断路器，备自投自适应投退控制方法包括如下步骤：

(1)正常运行情况下，第一断路器、第二断路器、第三断路器和第四断路器处于合闸状态，第五断路器和第六断路器处于分闸状态，母线电压和进线电流正常，备自投处于充完电热备用状态；

(2)第一备自投检测第一断路器和第二断路器所在进线的电流的有效值，并在装置内进行求和；

(3)第一备自投将步骤(2)中计算求得的电流和值与第一断路器所串联的变压器过负荷电流定值进行比较，若大于该定值则判别过负荷，闭锁备自投方式1；第一备自投将步骤(2)中计算求得电流的和值与第二断路器所串联的变压器过负荷电流定值进行比较，若大于该定值则判别过负荷，闭锁备自投方式2；备自投方式1为备自投发出命令断开第二断路器，合上第五断路器，备自投方式2为备自投发出命令断开第一断路器，合上第五断路器

(4)备自投方式1的启动条件为第二断路器所联母线无压无流，第一断路器所联母线有压，若备自投方式1不处于闭锁状态且满足其启动条件，则备自投将合上第五断路器，断开第二断路器；备自投方式2的启动条件为第一断路器所联母线无压无流，第二断路器所联母线有压，若备自投方式2不处于闭锁状态且满足其启动条件，则备自投将合上第五断路器，断开第一断路器；

(5)备自投方式2启动后，第一备自投检测第一、二、三断路器所在进线的电流有效值，并在装置内进行求和；

(6)第一备自投将步骤(5)中计算求得的电流和值与第二断路器，第三断路器所在110kV线路过负荷电流定值进行比较，若小于该定值则闭锁第一备自投的过负荷均分功能，跳至步骤(7)；若大于该定值则投入过负荷均分功能，断开第三断路器；第二备自投检测到第三断路器所连的母线失压，满足启动条件，合上第六断路器；

(7)第一备自投在投入过负荷功能后，继续检测检测第一断路器和第二断路器所在进线的电流的有效值，并在装置内进行求和；