一種數位化變電站配置系統的製作方法
2023-05-23 21:44:46 1
專利名稱：一種數位化變電站配置系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子技術，尤其涉及一種數位化變電站配置系統。
背景技術：
數位化變電站是以變電站一、二次設備為數位化對象，以高速網絡通信平臺為基礎，通過對數位化信息統一建模、標準化，實現信息共享和互操作，並以網絡數據為基礎，採用智能化策略實現數據測量監視、控制保護、信息管理等自動化功能，滿足變電站安全、穩定、可靠、經濟運行的要求。數位化變電站的一次設備主要包括變壓器、斷路器、隔離開關、接地開關、電流互感器CT、電壓互感器PT等設備，數位化變電站的二次設備主要包括保護裝置、測控裝置、 計量裝置、監控設備、網絡設備、故障錄波設備等。常規的一次設備與保護和測控裝置的連接是通過電纜進行的，並且每個信號傳輸只能通過一路電纜實現，電纜數量較多，數位化後，斷路器本體或者附近有智能裝置，從斷路器本體或智能裝置到二次設備的信號交換直接採用光纖，而光纖的信息傳輸量非常大，省去了大量的控制電纜，並且電磁幹擾對於光纖沒有影響，這樣就大大提高了信號傳輸的可靠性。圖1是現有的一種220kV及以上數位化變電站配置系統，目前國內的電力設計院及電網公司多採用上圖的配置方式。在該圖中，共有線路間隔、母線設備間隔、母聯間隔、#1 輔變間隔等四個間隔，且線路間隔、母聯間隔、#1輔變間隔均設置斷路器，斷路器用於在平時操作或故障時切斷故障電流。每個斷路器的遠離母線的一側配置電流互感器，例如，線路間隔中的斷路器的遠離母線的一側(線路側)配置有電流互感器CT1，母聯間隔中的斷路器的遠離母線的一側配置有電流互感器CT3。每組中的電流互感器用於採樣電流信號，進而用於測量計量及保護。但這樣的電流互感器的配置方式存在保護範圍上的死區，下面以圖2中線路間隔為例進行詳細說明，首先應當說明的是，每個斷路器的旁邊都配置有智能終端(圖中未示出)，相應電流互感器所採集的電流信號送入保護裝置，保護裝置處理所採集的電流信號並通過相應的智能終端控制相應斷路器的斷開、閉合，以實現保護功能。在圖2中，線路間隔的遠端配置有電流互感器CT2。正常運行時，電流互感器CTl流入的電流等於電流互感器組 CT2流出的電流，矢量差基本為零。當電流互感器CT1、CT2之間(圖2中所示的「線路保護範圍」區域)出現接地故障時，將在接地點出現非常大的短路電流，電流互感器CTl將感應出短路電流，這樣就造成兩側電流互感器CTl、CT2矢量差數值不再為零，保護裝置根據所產生的電流差值來判斷是否需要發出跳閘命令，當斷路器跳閘後就切斷了故障點兩側的電壓，這時即使故障仍然沒有排除，因為沒有了電壓就沒有了電流所以達到保護電力設備的目的。但是，假設圖2中的電流互感器CTl與斷路器之間(圖2中所示的「保護死區」區域) 發生了接地故障，這時因為該區域在「線路保護範圍」之外，而在「母線保護範圍」內，所以， 線路間隔中的斷路器將不動作，母聯間隔中的斷路器將動作(造成事故擴大)。此時，雖然母聯間隔中的斷路器已經跳開，可是線路間隔中的斷路器因為沒有動作仍然合閘，持續為短
3路點提供電能，直到線路的後備保護動作，但這可能造成電力設備的損壞。因此，該數位化變電站配置系統在保護範圍上存在死區，大大降低了保護配置的可靠性。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述數位化變電站配置系統中存在保護範圍上的死區，降低了保護配置的可靠性的缺陷，提供一種數位化變電站配置系統，能消除保護範圍上的死區，提高保護配置的可靠性。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種數位化變電站配置系統，包括變壓器間隔、母線設備間隔、母聯間隔和線路間隔，且所述變壓器間隔、所述母聯間隔和所述線路間隔分別設置有斷路器，所述斷路器靠近母線的一側配置有用於相應間隔保護的第一電流互感器，所述斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的第二電流互感
ο在本實用新型所述的數位化變電站配置系統中，所述斷路器的所述靠近母線的一側還配置有與第一電流互感器冗餘配置的第三電流互感器。在本實用新型所述的數位化變電站配置系統中，所述斷路器的所述遠離母線的一側還配置有與第二電流互感器冗餘配置的第四電流互感器。在本實用新型所述的數位化變電站配置系統中，所述線路間隔、所述母線設備間隔均還配置有電壓互感器，所述電壓互感器包括一個一次線圈、兩個用於間隔保護的二次線圈和一個用於測量計量的二次線圈。在本實用新型所述的數位化變電站配置系統中，所述線路間隔的斷路器的所述靠近母線的一側還配置有用於測量計量的第五電流互感器，所述線路間隔的斷路器的所述遠離母線的一側還配置有用於測量計量的第六電流互感器。實施本實用新型的技術方案，由於斷路器靠近母線的一側配置有用於相應間隔保護的電流互感器，因此，擴大了「間隔保護範圍」的區域，這樣就消除了保護死區。同時，斷路器遠離母線的一側增加配置了用於母線保護的電流互感器，這樣的配置使得「母線保護範圍」區域與「間隔保護範圍」形成了交叉，從而避免了因為用於母線保護的電流互感器和用於間隔保護的電流互感器之間的間隙產生保護死區。因此，該數位化變電站配置系統消除了保護範圍上的死區，大大提高了保護配置的可靠性。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是現有技術數位化變電站配置系統的結構圖；圖2是圖1的部分結構圖；圖3是本實用新型數位化變電站置配置系統實施例一的結構圖；圖4是圖3的部分結構圖。
具體實施方式
如圖3所示的本實用新型數位化變電站配置系統實施例一的結構圖中，該數位化變電站配置系統包括多個間隔變壓器間隔、母線設備間隔、母聯間隔和線路間隔。在此應當說明的是，圖3僅示出了一個變壓器(#1輔變)間隔、一個母線設備間隔、一個母聯間隔和一個線路間隔，但應理解，這只是本實用新型的一個具體實施例，在其它實施例中，變壓器間隔、母線設備間隔和線路間隔的數量可為其它數量。變壓器間隔、母聯間隔和線路間隔分別配置有斷路器。斷路器靠近母線的一側配置有用於相應間隔保護的第一電流互感器，斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的第二電流互感器。例如，線路間隔中的斷路器靠近母線的一側配置有用於線路保護的電流互感器CT11，線路間隔中的斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的電流互感器CT12。母聯間隔中的斷路器靠近母線的一側配置有用於母線保護的電流互感器組CT13，母聯間隔中的斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的電流互感器組CT14。變壓器間隔中的斷路器靠近母線的一側配置有用於變壓器保護的電流互感器組CT15，變壓器間隔中的斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的電流互感器組CT16。圖4僅僅示出了線路間隔和母聯間隔，下面結合圖4說明如何消除線路間隔的保護範圍死區，應當理解，變壓器間隔中的保護範圍死區的消除原理與之類似，在此不做贅述。首先應當說明的是，每個斷路器的旁邊都配置有智能終端(圖中未示出)，相應電流互感器所採集的電流信號送入保護裝置，保護裝置處理所採集的電流信號並通過相應的智能終端控制相應斷路器的斷開、閉合，以實現保護功能。在圖4中，線路間隔的遠端配置有電流互感器CT17。正常運行時，電流互感器CTll流入的電流等於電流互感器CT17流出的電流， 矢量差基本為零。當電流互感器CT11、CT17之間(圖4中所示的「線路保護範圍」區域)出現接地故障時，將在接地點出現非常大的短路電流，電流互感器CTll將感應出短路電流， 這樣就造成兩側電流互感器CTl 1、CT17矢量差數值不再為零，保護裝置根據所產生的電流差值來判斷是否需要發出跳閘命令，當斷路器跳閘後就切斷了故障點兩側的電壓，從而達到保護電力設備的目的。對比圖4和圖2，由於用於線路保護的電流互感器CTll配置在斷路器靠近母線的一側，因此，擴大了「線路保護範圍」的區域，也即將圖2中的「保護死區」區域包含在了「線路保護範圍」區域內，這樣就消除了圖2中的保護死區。同時，斷路器遠離母線的一側增加配置了用於母線保護的電流互感器CT12(圖2的方案是用於母線保護的電流互感器和用於線路保護的電流互感器是合用的)，這樣的配置使得「母線保護範圍」區域與 「線路保護範圍」形成了交叉，從而避免了因為用於母線保護的電流互感器CT12和用於線路保護的電流互感器CTll之間的間隙產生保護死區。此時，若斷路器與用於母線保護的電流互感器CT12之間發生接地故障，該配置系統將會同時啟動線路保護和母線保護。因此，該數位化變電站配置系統消除了保護範圍上的死區，大大提高了保護配置的可靠性。優選地，斷路器靠近母線的一側還配置有與第一電流互感器冗餘配置的第三電流互感器，斷路器遠離母線的一側還配置有與第二電流互感器冗餘配置的第四電流互感器， 這樣，在一個電流互感器故障時，另一個仍然能正常工作。另外，線路間隔中的斷路器的靠近母線的一側和遠離母線的一側還分別配置有用於測量計量的電流互感器。優選地，母線設備間隔、線路間隔中還配置有電壓互感器，例如，線路間隔中配置有電壓互感器PT11，母線設備間隔中配置有電壓互感器PT12、PT13。該電壓互感器包括一個一次線圈、兩個用於間隔保護的二次線圈和一個用於測量計量的二次線圈。由於配置了兩個用於間隔保護的二次線圈，因此可滿足保護雙重化的要求，從源頭開始雙重化，實現真正意義上的保護雙重化。另外，因為目前電網公司對於數字式計量設備在進行關口結算方面還存有異議，為了避免產生糾紛，在線路間隔的電壓互感器PTll還增加了常規用的電壓
互感器。另外需說明的是，本申請所提及的所有電流互感器實則為一組電流互感器，分別對應安裝於線路的A、B、C三相。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求範圍之內。
權利要求1.一種數位化變電站配置系統，包括變壓器間隔、母線設備間隔、母聯間隔和線路間隔，且所述變壓器間隔、所述母聯間隔和所述線路間隔分別設置有斷路器，其特徵在於，所述斷路器靠近母線的一側配置有用於相應間隔保護的第一電流互感器，所述斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的第二電流互感器。
2.根據權利要求1所述的數位化變電站配置系統，其特徵在於，所述斷路器的所述靠近母線的一側還配置有與第一電流互感器冗餘配置的第三電流互感器。
3.根據權利要求1所述的數位化變電站配置系統，其特徵在於，所述斷路器的所述遠離母線的一側還配置有與第二電流互感器冗餘配置的第四電流互感器。
4.根據權利要求1所述的數位化變電站配置系統，其特徵在於，所述線路間隔、所述母線設備間隔均還配置有電壓互感器，所述電壓互感器包括一個一次線圈、兩個用於間隔保護的二次線圈和一個用於測量計量的二次線圈。
5.根據權利要求1所述的數位化變電站配置系統，其特徵在於，所述線路間隔的斷路器的所述靠近母線的一側還配置有用於測量計量的第五電流互感器，所述線路間隔的斷路器的所述遠離母線的一側還配置有用於測量計量的第六電流互感器。
專利摘要本實用新型公開了一種數位化變電站配置系統，該數位化變電站配置系統包括變壓器間隔、母線設備間隔、母聯間隔和線路間隔，且所述變壓器間隔、所述母聯間隔和所述線路間隔分別設置有斷路器，所述斷路器靠近母線的一側配置有用於相應間隔保護的第一電流互感器，所述斷路器遠離母線的一側配置有用於母線保護的第二電流互感器。實施本實用新型的技術方案，消除了保護範圍上的死區，大大提高了保護配置的可靠性。
文檔編號H02J13/00GK202190126SQ20112030450
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者孫輝, 張立斌, 曲廣強, 楊佰軍 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 中廣核工程有限公司