1、North China Electric Power University第十一講 變電站綜合自動化（2）第六章 變電站綜合自動化North China Electric Power Universitypage22022-5-22一、變電站電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)11LLLWLLWLLLUUUP RQ XUUU調(diào)節(jié)母線電壓有兩種方法：調(diào)節(jié)母線電壓有兩種方法：1 1、調(diào)整變壓器變比、調(diào)整變壓器變比 2 2、增加無功補償設(shè)備、增加無功補償設(shè)備投入的電容器補償投入的電容器補償1111()()()sTCSTSP RRQQXXUUUNorth China Electric Power Universi

2、typage32022-5-22一、變電站電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)v有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)壓時，本身并不產(chǎn)生無功功率有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)壓時，本身并不產(chǎn)生無功功率系統(tǒng)無功不足時不能用系統(tǒng)無功不足時不能用有載調(diào)壓有載調(diào)壓來提高全系統(tǒng)的電壓水平來提高全系統(tǒng)的電壓水平v補償電容器進行調(diào)壓，能彌補系統(tǒng)無功不足，改變無功分布補償電容器進行調(diào)壓，能彌補系統(tǒng)無功不足，改變無功分布系統(tǒng)無功充足且無功分布不合理而造成電壓下降時，不能采系統(tǒng)無功充足且無功分布不合理而造成電壓下降時，不能采用用補償電容器補償電容器North China Electric Power Universitypage42022-5-22

3、一、變電站電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)1 1、調(diào)低變壓器分接頭、調(diào)低變壓器分接頭5 5、調(diào)高變壓器分接頭、調(diào)高變壓器分接頭3 3、投入電容器組、投入電容器組7 7、切除電容器組、切除電容器組2 2、先調(diào)低變壓器分接、先調(diào)低變壓器分接頭，頭，再投入電容器組再投入電容器組4 4、先投入電容器組，調(diào)、先投入電容器組，調(diào)高變壓器分接頭高變壓器分接頭6 6、先切除電容器組，調(diào)、先切除電容器組，調(diào)高變壓器分接頭高變壓器分接頭8 8、先切除電容器組，調(diào)、先切除電容器組，調(diào)低變壓器分接頭低變壓器分接頭North China Electric Power Universitypage52022-5-22一、變電站電

4、壓、無功綜合控制子系統(tǒng)vAVCAVC技術(shù)是指在技術(shù)是指在調(diào)度中心調(diào)度中心對對各個各個變電站的主變電站的主變壓器的變壓器的分接頭分接頭位置和位置和無功補償無功補償設(shè)備進行設(shè)備進行統(tǒng)統(tǒng)一控制一控制vVQCVQC技術(shù)只能夠?qū)崿F(xiàn)某個變電站的技術(shù)只能夠?qū)崿F(xiàn)某個變電站的局部局部最優(yōu)最優(yōu)正常正常運行時，運行時，調(diào)度中心調(diào)度中心將各個變電站的有載開關(guān)和無功補償將各個變電站的有載開關(guān)和無功補償容量調(diào)節(jié)容量調(diào)節(jié)范圍和定值范圍和定值，下發(fā)下發(fā)給各控制裝置給各控制裝置自動調(diào)控自動調(diào)控在系統(tǒng)負荷在系統(tǒng)負荷變化較大變化較大、緊急緊急情況或系統(tǒng)運行情況或系統(tǒng)運行方式發(fā)生大的方式發(fā)生大的變動變動時，可由調(diào)度中心時，可由調(diào)度中

5、心直接直接操作控制，或修改定值操作控制，或修改定值North China Electric Power Universitypage62022-5-22二、 變電站備用電源自動投入裝置l 備用電源自動投入裝置是電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源備用電源自動投入裝置是電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作的電源被斷開后，能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作的電源自動投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速恢復(fù)供電的自動投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速恢復(fù)供電的一種自動控制裝置。一種自動控制裝置。I I段母線失壓，段母線失壓，II段母線有電

6、壓，段母線有電壓，1QF已跳開，已跳開，I段母線無故障。段母線無故障。North China Electric Power Universitypage72022-5-22二、 變電站備用電源自動投入裝置v 重要負荷線路的備用自動投入方案重要負荷線路的備用自動投入方案負荷母線失壓，備負荷母線失壓，備用電源線路有電壓，用電源線路有電壓，1QF1QF已跳開，已跳開，負荷母線沒有故障負荷母線沒有故障North China Electric Power Universitypage82022-5-22二、 變電站備用電源自動投入裝置v備用電源自動投入的特點備用電源自動投入的特點工作電源確實斷開后備用電

7、源才投入工作電源確實斷開后備用電源才投入切除工作電源斷路器必須經(jīng)延時切除工作電源斷路器必須經(jīng)延時就地或遙控手動斷開工作電源時不動作就地或遙控手動斷開工作電源時不動作具有閉鎖功能具有閉鎖功能不滿足有壓條件時不動作不滿足有壓條件時不動作工作母線失壓且無電流才能啟動工作母線失壓且無電流才能啟動只允許動作一次只允許動作一次North China Electric Power Universitypage92022-5-22三、 變電站故障錄波裝置 當電網(wǎng)中發(fā)生當電網(wǎng)中發(fā)生故障故障時，利用裝設(shè)的故障錄波裝時，利用裝設(shè)的故障錄波裝置，可以置，可以記錄記錄下該故障下該故障全過程全過程中線路上的三相中線路上的

8、三相電電流流、零序電流的波形和有效值，母線上三相、零序電流的波形和有效值，母線上三相電壓電壓、零序電壓的波形和有效值，并形成故障零序電壓的波形和有效值，并形成故障分析報告分析報告，給出此種故障的給出此種故障的故障類型故障類型。故障錄波裝置的主要作用故障錄波裝置的主要作用1 1、分析事故原因并研究對策、分析事故原因并研究對策2 2、評價繼電保護和自動裝置、評價繼電保護和自動裝置3 3、給出故障地點范圍、給出故障地點范圍4 4、分析研究振蕩規(guī)律、分析研究振蕩規(guī)律North China Electric Power Universitypage102022-5-22三、 變電站故障錄波裝置l 故障錄

9、波裝置是故障錄波裝置是由一臺由一臺主機主機和多臺互為獨立的和多臺互為獨立的前置機前置機組成組成分布分布式式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)避免局部故障導(dǎo)致整套裝置退出避免局部故障導(dǎo)致整套裝置退出對任一臺前置機進行校驗和維修，對任一臺前置機進行校驗和維修，不會影響整套錄波裝置的運行不會影響整套錄波裝置的運行North China Electric Power Universitypage112022-5-22三、 變電站故障錄波裝置l 故障錄波裝置的啟動故障錄波裝置的啟動1 1、突變量啟動判據(jù)、突變量啟動判據(jù)2 2、零序電流啟動判據(jù)、零序電流啟動判據(jù)4 4、正負零序電壓啟動判據(jù)、正負零序電壓啟動判據(jù)3 3、母線頻率變化

10、啟動判據(jù)、母線頻率變化啟動判據(jù)5 5、外部啟動判據(jù)、外部啟動判據(jù)l 要求所記錄的模擬量的波形應(yīng)從要求所記錄的模擬量的波形應(yīng)從故障發(fā)生前故障發(fā)生前的某個時刻的某個時刻開始，并在故障開始，并在故障切除及重合閘動作后切除及重合閘動作后才能停止錄波才能停止錄波North China Electric Power Universitypage122022-5-22三、 變電站故障錄波裝置錄波數(shù)據(jù)記錄方式錄波數(shù)據(jù)記錄方式v擾動開始擾動開始后后數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)v高速高速原始記錄波形原始記錄波形v記錄時間不少于記錄時間不少于0 0. .06s06sv長過長過 程程動態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)v低速低速原始記錄波形原始記錄波形v記

11、錄時間記錄時間長長v擾動開始擾動開始前前數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)v高速高速原始記錄波形原始記錄波形v記錄時間不少于記錄時間不少于0 0. .04s04sv動態(tài)過程動態(tài)過程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)v低速低速原始記錄波形原始記錄波形v記錄時間大于記錄時間大于2 2s sv長期低電壓、長期低電壓、頻率越限、振頻率越限、振蕩時，蕩時，D D可持續(xù)可持續(xù)到故障終止到故障終止North China Electric Power Universitypage132022-5-22三、 變電站故障錄波裝置North China Electric Power Universitypage142022-5-22四、自動調(diào)諧消弧線圈控制裝置預(yù)調(diào)式

12、預(yù)調(diào)式：正常運行時消弧線圈跟蹤系統(tǒng)：正常運行時消弧線圈跟蹤系統(tǒng)電容電流的變化不斷調(diào)整，始終處于接電容電流的變化不斷調(diào)整，始終處于接近諧振的位置。近諧振的位置。l 我國我國10-60kV10-60kV配電網(wǎng)中性點采用配電網(wǎng)中性點采用中性點不接地或者經(jīng)消弧線圈中性點不接地或者經(jīng)消弧線圈接地接地方式，如果方式，如果電容電流超過一定數(shù)值電容電流超過一定數(shù)值必須安裝消弧線圈必須安裝消弧線圈l 自動調(diào)諧消弧線圈分為兩種：自動調(diào)諧消弧線圈分為兩種：預(yù)調(diào)預(yù)調(diào)式和式和隨調(diào)隨調(diào)式式North China Electric Power Universitypage152022-5-22四、自動調(diào)諧消弧線圈控制裝置防

13、止出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓防止出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓v預(yù)調(diào)式消弧線圈預(yù)調(diào)式消弧線圈調(diào)匝式自動調(diào)諧消弧線圈調(diào)匝式自動調(diào)諧消弧線圈采用有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)節(jié)電抗器的抽采用有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)節(jié)電抗器的抽頭以改變電感值頭以改變電感值l在在正常運行正常運行時，時，計算計算出對地電容電流，出對地電容電流，預(yù)設(shè)預(yù)設(shè)最小殘流值或脫諧度，最小殘流值或脫諧度，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)有載調(diào)有載調(diào)壓分接頭。壓分接頭。l在發(fā)生接地在發(fā)生接地故障故障后，故障點的殘流可后，故障點的殘流可以被限制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。以被限制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。North China Electric Power Universitypage162022-5-22四、自動調(diào)諧消弧

14、線圈控制裝置隨調(diào)式消弧線圈隨調(diào)式消弧線圈l 由于發(fā)生單相接地后才投入，因此由于發(fā)生單相接地后才投入，因此補償慢補償慢v當發(fā)生單相接地故障后，快速調(diào)整至諧振狀態(tài)，產(chǎn)生補償電流當發(fā)生單相接地故障后，快速調(diào)整至諧振狀態(tài)，產(chǎn)生補償電流v正常運行時，計算出目標補償正常運行時，計算出目標補償電流，處于遠離諧振的位置電流，處于遠離諧振的位置v避免出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓，不需要阻尼電阻避免出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓，不需要阻尼電阻v當故障消失后，重新將消弧線圈恢復(fù)到遠離諧振的位置當故障消失后，重新將消弧線圈恢復(fù)到遠離諧振的位置North China Electric Power Universitypage172022-

15、5-22四、自動調(diào)諧消弧線圈控制裝置隨調(diào)式消弧線圈隨調(diào)式消弧線圈高短路阻抗變壓器式消弧系統(tǒng)高短路阻抗變壓器式消弧系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)二次繞組中的短路電流通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)二次繞組中的短路電流一種高短路阻抗變壓器式可控電抗器一種高短路阻抗變壓器式可控電抗器v實現(xiàn)零至額定電流的無級連續(xù)調(diào)節(jié)實現(xiàn)零至額定電流的無級連續(xù)調(diào)節(jié)North China Electric Power Universitypage182022-5-22四、自動調(diào)諧消弧線圈控制裝置隨調(diào)式消弧線圈隨調(diào)式消弧線圈84218421并聯(lián)電抗器組合式消弧線圈并聯(lián)電抗器組合式消弧線圈容量分配按容量分配按1 1：2 2：4

16、 4：8 8高壓真空接觸器高壓真空接觸器v具有具有0000000011111111之間變化的之間變化的1616個檔位個檔位v進一步減小級差，可以采用進一步減小級差，可以采用5 5個電個電抗器，使消弧線圈具有抗器，使消弧線圈具有3232個檔位個檔位v可以對原來的消弧線圈加以利用可以對原來的消弧線圈加以利用North China Electric Power Universitypage192022-5-22五、 小電流接地故障選線裝置選線方法：選線方法：1 1、 注入信號方法：注入信號方法：2 2、利用故障信號方法、利用故障信號方法v利用非零序信號方法利用非零序信號方法l 負序電流法負序電流法l

17、 行波法行波法v利用零序信號方法利用零序信號方法“S S”信號注入信號注入法法利用利用穩(wěn)穩(wěn)態(tài)信號方法態(tài)信號方法l 群體比幅比相法群體比幅比相法l 五次諧波法五次諧波法l 有功分量法有功分量法l 突變量法突變量法利用利用暫暫態(tài)信號方法態(tài)信號方法l 小波法小波法l HHT HHT法法l 首半波法首半波法l 暫態(tài)能量法暫態(tài)能量法North China Electric Power Universitypage202022-5-22五、 小電流接地故障選線裝置1 1、群體比幅比相方法、群體比幅比相方法（1 1）對零序電流進行比較，選出幾個幅值較大的作為候選）對零序電流進行比較，選出幾個幅值較大的作為候

18、選（2 2）對候選線路進行相位比較）對候選線路進行相位比較l 故障線路零序電流相位應(yīng)滯后零序電壓故障線路零序電流相位應(yīng)滯后零序電壓9090，并與正常線路零序電流反相并與正常線路零序電流反相l(xiāng)若所有線路零序電流同相，則為母線接地若所有線路零序電流同相，則為母線接地North China Electric Power Universitypage212022-5-22五、 小電流接地故障選線裝置l 對于中性點對于中性點經(jīng)消弧線圈經(jīng)消弧線圈接地方式群體接地方式群體比幅比相比幅比相方法基本方法基本失效失效2 2、零序電流突變量方法、零序電流突變量方法v 消弧線圈消弧線圈參數(shù)改變參數(shù)改變引起的補償電流的變化引起的補償電流的變化只只會反映在會反映在故障故障線路線路的零序電流中的零序電流中North China Electric Power Universitypage222022-5-22六、實例v集控站監(jiān)控系統(tǒng)典型配置集控站監(jiān)控系統(tǒng)典型配置North China Electric Power Universitypage232022-5-22六、實例v220220750kV750kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)典型配置變電站監(jiān)控系統(tǒng)典型配置N