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10kV线路备用电源自动投入装置优化方案

【摘要】:为了提高供电可靠性,常采用备用电源自动投入装置。对备用电源自动投入装置的基本要求是:当一路电源停电时,BZT装置应先将此路电源切除,然后再投入备用电源,以避免两路电源未经同期步骤而并列运行。该线路采用直流操作电源,起动方式也采用带时限的低电压起动。图中,控制开关SA1用来操作断路器;选择开关SA2用来投切BZT装置,虚线框内的接点表示是从其控制回路中引来的。

为了提高供电可靠性,常采用备用电源自动投入装置(简称BZT装置)。对备用电源自动投入装置的基本要求是:

(1)当一路电源停电时,BZT装置应先将此路电源切除,然后再投入备用电源,以避免两路电源未经同期步骤而并列运行(当然,如果两路电源属同一发电机或电网供电时例外)。

(2)BZT装置动作应迅速,以利电动机的自起动。

(3)只允许BZT装置动作一次,以避免将备用电源合闸到永久性故障上去。

(4)防止由于电压互感器的熔断器熔断时引起BZT装置误动作。

BZT装置可用在备用线路上,也可用在备用母线上。

1.BZT装置用于备用线路上的接线

线路如图3-23所示。该线路采用交流操作(操作电源由电压互感器TV2供给),备用线路断路器采用CT6型弹簧储能式操作机构,工作线路断路器采用CS2型手动操作机构。

该线路采用带时限的低电压起动方式,其中低电压继电器KA1、KA2为启动BZT装置用,使用二只低电压继电器(接于电压互感器不同相)的目的是为了防止电压互感器的熔断器熔断或低电压继电器断线而引起BZT装置误动作;时间继电器KT用来保证BZT装置动作的选择性;储能电动机M用以保证BZT装置只有一次动作。另外,操作控制开关SA1用来操作断路器QF2;选择开关SA2用来投切BZT装置,在BZT投入时,SA2是闭合的。

图3-23 BZT装置用于备用线路上的接线

工作原理:正常运行时,工作电源有电,低电压继电器KA1、KA2均吸合,它们的常闭触点断开。当工作电源断电时,KA1、KA2均失电释放,它们的常闭触点闭合,时间继电器KT线圈通电,经过一段延时后,其延时闭合常开触点闭合,断路器QF1的跳闸线圈YR1得电,使QF1跳闸。QF1跳闸后,其常闭辅助触点闭合,断路器QF2的合闸接触器YA2动作(此时控制开关SA1的辅助触点SQ11-2是闭合的),利用弹簧储能操作机构的弹簧作用力将断路器QF2合上。于是就完成了BZT的任务。

断路器QF2合闸后,控制开关SA1的辅助触点SQ11-2断开,SQ23-4闭合,此时由于储能电动机M不再接通,弹簧未储能,从而保证BZT装置只动作一次。

为了准备下一次动作,需由值班人员按动按钮SB,接通储能电动机,使弹簧重新储能以复位,这时SQ11-2闭合,SQ23-4断开。

BZT装置中各继电器的参数选择:

(1)电压继电器KA1的释放电压整定值,取工作电压的25%;电压继电器KA2(主要检查查用电源用)的释放电压整定值,取工作电压的70%。

(2)时间继电器KT的动作时限按下式整定

式中 tsj——时间继电器KT的延时(s);

   tg1——本级或上级变电所馈电线电流保护的动作时限(s);

   Δt——储备时限,取0.2~0.3s。

如果电源侧装有自动重合闸装置(ZCH),或有BZT装置,则KT的整定时限一般应较电源侧的ZCH或BZT装置的动作时限大一个时限阶段,以避免不必要的动作。

2.BZT装置用于母线上的接线

对于有两个独立电源、单母线分段互为备用的结线,BZT装置应装在分段断路器上,其接线如图3-24所示。该线路采用直流操作电源,起动方式也采用带时限的低电压起动。

图中,控制开关SA1用来操作断路器;选择开关SA2用来投切BZT装置,虚线框内的接点表示是从其控制回路中引来的。

工作原理:正常运行时,两段母线分别供电,分段断路器QF3是断开的,断路器QF1和QF2合闸,它们的常闭触点断开,常开触点闭合,闭锁继电器KO接通,其延时释放常开触点瞬时闭合,为BZT的自动投入做好准备,即:只要QF1或QF2的常闭触点一闭合,BZT就自动投入运行。由于两路进线都有电,低电压继电器KA1~KA4均吸合,它们的常闭触点均断开,在QF1和QF2的BZT起动回路中的低电压继电器KA4及KA2的常开触点闭合,表示备用电源有电,准备好BZT的起动。

当某一路(如1号)电源断电时,KA1、KA2失电释放,其常闭触点闭合,时间继电器KT1线圈通电,经过一段延时后(此时限是保证BZT动作选择性所必须的),其延时闭合触点闭合,接通断路器QF1的跳闸线圈YR1,QF1跳闸。这时QF1常闭辅助触点闭合,闭锁继电器KO线圈通电,其延时断开常开触点瞬时闭合,断路器QF3的合闸接触器YA3得电吸合,QF3合闸,BZT的任务得以完成。两段母线连接在一起。

由于KO的常开触点延时返回,保证BZT只动作一次。当断路器QF1跳闸后,其常开辅助触点断开,闭锁继电器KO失电,经过一段延时后,其延时断开常开触点断开,QF3的合闸接触器YA3失电,保证只动作一次。当自投成功后,KO的另一副延时断开常开触点将QF3的瞬时过电流保护解除(即切断过流继电器KI线圈回路)。

当断路器QF3一旦合闸到稳定性故障上,如母线短路,则QF3的过流继电器KI1、KI2动作,其常开触点闭合,瞬时过流继电器KI动作,立即使QF3跳闸,以免影响另一段母线的正常运行。

BZT装置中各继电器的参数选择:

(1)电压继电器KA1、KA3和KA2、KA4的释放电压整定值分别与图3-23的KA1和KA2相同。

(2)时间继电器KT的动作时限整定与图3-23的KT相同。

(3)闭锁继电器KO的释放延时(保证BZT只动作一次)按下式整定

式中 th——断路器QF3的合闸时间(包括操作机构的动作时间)(s);

   Δt——储备时间,取0.2~0.3s。