《變電站低配交流屏ATS分析研究改進(jìn)》.doc

1、精品文章變電站低配交流屏ATS分析研究改進(jìn)第一篇：變電站低配交流屏ats分析研究改進(jìn)變電站低配交流屏ats分析研究改進(jìn)摘要站用電源系統(tǒng)是變電站最重要的工作電源，是穩(wěn)定變電站低壓供電系統(tǒng)電源設(shè)備可靠工作之本，其運(yùn)行工況的正常與否，直接關(guān)系到變電站所有設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行一旦站用電源系統(tǒng)出現(xiàn)問題，ats的運(yùn)行可靠性將能有校的保證站內(nèi)的交直流的問題性。關(guān)鍵詞ats、交流屏、改進(jìn)措施中圖分類號：tm76；tm63；tm77文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1009-914x（xx）29-0336-021引言變電站站用電源系統(tǒng)是變電站最重要的工作電源，是穩(wěn)定變電站低壓供電系統(tǒng)電源設(shè)備可靠工作之本，其運(yùn)行工況的正常與

2、否，直接關(guān)系到變電站所有設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行一旦站用電源系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將直接或間接地影響變電站交流二次以及直流系統(tǒng)的供電安全和可靠運(yùn)行，嚴(yán)重時會擴(kuò)大事故范圍，造成故障停電。針對研究目前孝感供電公司站用變自動電源ats控制系統(tǒng)存在的諸多問題，分析了站用電低壓側(cè)系統(tǒng)故障的行為，采用軟件和硬件技術(shù)手段解決了相關(guān)固定閉鎖問題，為站用電源系統(tǒng)安全供電、穩(wěn)定可靠運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。ats稱為automatictransferswitch，自動切換開關(guān)，分三極或四極兩種，能進(jìn)行自動或遠(yuǎn)程自動的轉(zhuǎn)換開關(guān)，它能保證雙路電源的切換和隔離，在發(fā)電機(jī)組中用于當(dāng)市電突然停止時將發(fā)電機(jī)組發(fā)的電轉(zhuǎn)換上電路。ats的基本功能是

3、：當(dāng)市電故障時，ats經(jīng)過0-10秒延時自動把負(fù)載切換至發(fā)電端；當(dāng)市電恢復(fù)后，ats又經(jīng)過0-10秒延時自動把負(fù)載切換至市電端，發(fā)電機(jī)組經(jīng)過冷卻延時后自動停機(jī)。ats柜的切換延時，保證了切換前機(jī)組電源或市電電源各項電參數(shù)的穩(wěn)定性。ats控制柜具有手動和自動切。q電源的功能。2ats技術(shù)分類ats自動轉(zhuǎn)換開關(guān)本體又分兩類：第一類為cb級。它是由兩臺斷路器加機(jī)械連鎖組成，具有短路保護(hù)功能；第二類為pc級，一體式結(jié)構(gòu)（三點式）。它是雙電源切換的專用開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自身連鎖、轉(zhuǎn)換速度快（0.2s內(nèi)）、安全、可靠等優(yōu)點，但需要配備短路保護(hù)電器?？刂破骺刂破饕灿袃煞N形式。一種由傳統(tǒng)的電磁式繼電

4、器構(gòu)成；另一種是數(shù)字電子型智能化產(chǎn)品。它具有性能好，參數(shù)可調(diào)及精度高，可靠性高，使用方便等優(yōu)點。2.1cb級與pc級ats兩者有以下區(qū)別2.1.1兩者機(jī)械設(shè)計理念不同cb級是由斷路器組成，而斷路器是以分?jǐn)嚯娀橐讶?，要求它的機(jī)械應(yīng)快速脫扣。因而斷路器的機(jī)構(gòu)存在滑扣、再扣問題；而pc級產(chǎn)品不存在該方面問題。pc級產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于cb級產(chǎn)品。2.1.2斷路器不承載短路耐受電流觸頭壓力小供電電路發(fā)生短路時，當(dāng)觸頭被斥開產(chǎn)生限流作用，從而分?jǐn)喽搪冯娏鳎欢鴓c級ats應(yīng)承受20ie及以上過載電流。觸頭壓力大不易被斥開，因而觸頭不易被熔焊。這一特性對消防供電系統(tǒng)尤為重要。2.1.3雙電源在轉(zhuǎn)換過程中存在

5、電源疊加問題pc級ats充分考慮了這一因素。pc級ats的電氣間隙、爬電距離的180%、150%（標(biāo)準(zhǔn)要求）。因而pc級ats安全性更好。2.1.4觸頭材料的選擇角度不同斷路器常常選擇銀鎢、銀碳化鎢材料配對，這有利于分?jǐn)嚯娀?。但該類觸頭材料易氧化，備用觸頭長期暴露在外，在其表現(xiàn)易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物，當(dāng)備用觸頭一但投入使用，觸頭溫升增高易造成開關(guān)燒毀甚至爆炸；3地區(qū)目前ats應(yīng)用現(xiàn)狀目前我們地區(qū)的110kv已下的交流站用變系統(tǒng)用的是一段母線供電方式，交流屏進(jìn)線屏配置一般是單屏配置。這種配置的交流站用電系統(tǒng)，一般的使用情況是一臺站用變做為主要供電電源，另一臺站用變做為備用的狀態(tài)。其接線方

6、式如圖1所示：兩個站變通過低壓動力電纜接入交流屏，在交流配電屏通過內(nèi)的兩個空開進(jìn)行控制，最后通過ats系統(tǒng)接入380交流母線。這種方案性產(chǎn)品往往因沒有經(jīng)過測試檢驗，其可靠性、安全性存在較大隱患（尤其是用兩臺接觸器作為兩路電源轉(zhuǎn)換，電氣連鎖極不可靠，鎖極一旦失敗，將造成兩臺電源變壓器并聯(lián)，電源并聯(lián)的后果嚴(yán)重的可催毀整個供電系統(tǒng)。國內(nèi)所需的雙電源轉(zhuǎn)換裝置往往由設(shè)計、成套部門用接觸器、斷路器等產(chǎn)品組合而成來替代。開發(fā)了由斷路器+機(jī)械連鎖+控制器構(gòu)成自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器。如圖2所示：在供電系統(tǒng)中，短路電流是不可避免的，所以選擇電氣開關(guān)時，必須考慮短路電流及其影響。眾所周知，對于斷路器這種有保護(hù)功能的開關(guān)來

7、說，選擇時除了考慮額定電流，還要考慮短路分?jǐn)嗳萘?，也就是說在發(fā)生短路故障時，斷路器有多大的能力來克服短路電流帶來的動能、熱能的急劇變化，完成回路的分?jǐn)?。這就是斷路器的“額定短路分?jǐn)嗳萘俊?，也就是分?jǐn)嗄芰?。近幾年來，隨著農(nóng)村電網(wǎng)、城市電網(wǎng)的改造建設(shè)、調(diào)劑自動化和變電站綜合自動化的日益完善，越來越多的變電站被改造成無人值班站了。在無人值班站的改造進(jìn)程中，站用交流電源系統(tǒng)一直沒有一個系統(tǒng)的、靠得住的、利便的解決方案。4站用變ats改進(jìn)的地方需要改造的變電站站用交流電源系統(tǒng)年夜都是固定式的電源柜。有的是兩路電源進(jìn)線，單母線輸出；有的是單母線分段輸出。有的進(jìn)線采用接觸器、有的采用空氣開關(guān)，也有的仍是用雙

8、投刀閘。有的已實現(xiàn)了雙路電源自動轉(zhuǎn)換，有的只能靠手動切換。變電站綜合自動化系統(tǒng)經(jīng)由過程加裝電壓變送器、電流變送器等來實現(xiàn)對站用電源系統(tǒng)的采樣、監(jiān)測，年夜都不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。傳統(tǒng)的站用電源存在的問題：4.1、元件故障由于接觸器自身的原理缺陷，觸點容易氧化、發(fā)燒、發(fā)抖、粘住，發(fā)生弧光，有的還發(fā)出難聽的聲音，元件故障率很高。4.2、操作平安固定式的柜子，操作開關(guān)需要打開柜門，一方面由于操作時，容易觸及帶電部位；另外一方面，一旦合于故障線路，對人身平安造成威脅。4.3、自動轉(zhuǎn)換對于雙投刀閘，基本沒法實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換。接觸器和空氣開關(guān)的自動轉(zhuǎn)換是經(jīng)由過程繼電器邏輯回路來實現(xiàn)的。斟酌到雙電源回路的電氣閉鎖問題

9、，所以繼電器回路較為復(fù)雜。不管是設(shè)計，仍是維護(hù)都比力麻煩。4.4、機(jī)械閉鎖傳統(tǒng)的站用電源系統(tǒng)基本上都沒有機(jī)械閉鎖，僅靠電氣閉鎖往避免兩路電源的并列問題?？墒牵捎诶^電器元件的損壞、接點的粘結(jié)，造成閉鎖失敗。兩路電源并列運(yùn)行的情況，偶有發(fā)生。由于兩路電源的相角差異，兩臺配變的特征參數(shù)差異，造成環(huán)流，燒毀電纜等裝備的事故也有發(fā)生。4.5、通訊傳統(tǒng)的站用電源系統(tǒng)基本沒有通訊功能，經(jīng)由過程加裝變送器來實現(xiàn)對系統(tǒng)部門參數(shù)的監(jiān)測，也難以做到對系統(tǒng)較為周全的參數(shù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。5站用。ats改進(jìn)的方法對于無人值班站，站用電源的靠得住轉(zhuǎn)換很是重要?？總鹘y(tǒng)的方式很難知足綜合自動化的需要，更不用說知足分歧用戶對運(yùn)

10、行模式的需求。5.1ats技術(shù)ats（automatictransferswitcher）自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，帶有雙斷口，經(jīng)由過程馬達(dá)驅(qū)動，連桿機(jī)構(gòu)采用蹺蹺板式的機(jī)械設(shè)計，完全避免兩路電源發(fā)生碰撞的危險。ats開關(guān)本體采用特殊抗?jié)駸岵牧戏庋b，既避免了觸點氧化，帶負(fù)載轉(zhuǎn)換時也不會有弧光外泄。一個ats開關(guān)可以取代兩個接觸器或空氣開關(guān)，這樣使得整個電源系統(tǒng)獲得簡化。5.2自動控制技術(shù)由于用戶要求可憑據(jù)分歧情況下的要求，系統(tǒng)能依照分歧的模式來運(yùn)行。靠傳統(tǒng)的繼電器回路、專用備自投裝配都已很難知足這類需要?，F(xiàn)代控制技術(shù)的成長使得我們能利便地使用自控技術(shù)來解決上述問題。采用可編程控制器，固定的硬件模塊加上能知足

11、分歧用戶需求的軟件，有特殊要求隨時添加，功能擴(kuò)充很是利便。5.3通訊技術(shù)若何實現(xiàn)對站用電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制，和若何利便地將站用電源系統(tǒng)在不增加硬件裝備的情況下也能接進(jìn)變電站綜合自動化系統(tǒng)，都需要通訊來解決。采用rs485尺度通訊接口，modbus規(guī)約，只須根據(jù)提供的規(guī)約文本編寫響應(yīng)的接口法式，即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)?shù)刂悄茱@示控制模塊用以在當(dāng)?shù)乜刂谱髂Ｊ胶烷_關(guān)動作延不時間，并可調(diào)整可編程控制模塊的有關(guān)參數(shù)，該模塊采用輕觸薄膜按鍵，操作輕松自若。邏輯控制部門邏輯控制部門包括三個電壓監(jiān)測模塊、一個可編程模塊、一個顯示操作模塊。電壓監(jiān)測模塊能檢測電源i和電源ii的有無、是否缺相、電壓凹凸，并將監(jiān)測成效輸進(jìn)到可編程模塊，實現(xiàn)電源i/電源ii切換，控制ats開關(guān)合閘位置。應(yīng)設(shè)置有5種運(yùn)行模式。（1）固定電源i供電；（2）固定電源ii供電；（3）遏制供電；（4）自動轉(zhuǎn)換供電，電源i為主供電源；（5）自動轉(zhuǎn)換供電，