1、電站自動(dòng)化同期接線新設(shè)計(jì)摘要發(fā)電廠和變電所斷路器的同期操作是電站中頻度最高且要求最嚴(yán)的操作，遺憾的是當(dāng)前我國各類電站90%以上有同期問題的斷路器本應(yīng)實(shí)現(xiàn)同期操作自動(dòng)化的，而至今還是手動(dòng)同期，或是使用原理極為粗糙的所謂檢同期。究其原因，首先是源于自動(dòng)同期裝置的功能缺陷，裝置不具備自動(dòng)識(shí)別差頻并網(wǎng)和合環(huán)并網(wǎng)的功能。其次是各級(jí)調(diào)度部門無視了在系統(tǒng)潮流計(jì)算的根底上，向各電站實(shí)時(shí)下達(dá)合環(huán)點(diǎn)允許合環(huán)操作的電氣參數(shù)定值。此外，還有實(shí)現(xiàn)全部斷路器的同期操作自動(dòng)化將帶來同期接線設(shè)計(jì)和布線的復(fù)雜化。為了徹底改變當(dāng)前因同期操作阻滯電站自動(dòng)化進(jìn)程的場(chǎng)面，我們不僅設(shè)計(jì)能自動(dòng)識(shí)別并網(wǎng)性質(zhì)的各類微機(jī)自動(dòng)同期裝置，而且推出了

2、與之配套的同期裝置自動(dòng)選線器，從而大大簡(jiǎn)化了電站同期接線的設(shè)計(jì)、施工，并為實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠和變電所全部斷路器的操作自動(dòng)化打下了基矗本文將著重介紹sid-2x型多同期點(diǎn)共用同期裝置自動(dòng)選線器的原理及使用，作為設(shè)計(jì)部門和運(yùn)行單位改良同期接線設(shè)計(jì)的參考。關(guān)鍵詞選線自動(dòng)選線多路開關(guān)合環(huán)并網(wǎng)sid-2x型選線器是為發(fā)電廠或變電站多個(gè)并列點(diǎn)斷路器共用一臺(tái)自動(dòng)同期裝置進(jìn)展同期接線切換而設(shè)計(jì)的，選線器可承受上位計(jì)算機(jī)ds通過rs-485現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送的選線控制命令實(shí)現(xiàn)并列點(diǎn)的切換，也可承受上位機(jī)一對(duì)一的點(diǎn)動(dòng)開出量控制，完成并列點(diǎn)的切換。假如需要，還可通過一對(duì)一的同期開關(guān)只需一對(duì)按鈕式觸點(diǎn)施行選線控制。選線器的誕生，將

3、大大簡(jiǎn)化多并列點(diǎn)共用一臺(tái)同期裝置的同期接線設(shè)計(jì)，也減少了現(xiàn)場(chǎng)二次線的施工工作量。sid-2x型選線器是為深圳市智能設(shè)備開發(fā)sid-2系列各類同期裝置配套設(shè)計(jì)的，適用于新站設(shè)計(jì)或老站改造的發(fā)電廠或變電站。選線器不僅適用于原來按同期小母線集中同期方式設(shè)計(jì)的廠、站，也同樣適用于新設(shè)計(jì)具有ds的發(fā)電廠。實(shí)現(xiàn)ds不主張多臺(tái)發(fā)電機(jī)共用一臺(tái)同期裝置，但并不意味一臺(tái)發(fā)電機(jī)的專用同期裝置只效勞于一個(gè)并列點(diǎn)例如機(jī)端斷路器或發(fā)變組高壓斷路器，而是該臺(tái)同期裝置應(yīng)囊括與該臺(tái)發(fā)電機(jī)相關(guān)的所有并列點(diǎn)，例如:機(jī)端斷路器、發(fā)一變組高壓斷路器如是3/2或是4/3斷路器接線那么涉及兩個(gè)斷路器、高壓廠用母線斷路器及相關(guān)的起備變斷路器

4、等。因此，選線器對(duì)實(shí)現(xiàn)ds的發(fā)電機(jī)也是必要的。由于大量同期裝置只是為差頻并網(wǎng)設(shè)計(jì)的，例如由發(fā)電機(jī)端斷路器或發(fā)變組高壓側(cè)斷路器并網(wǎng)。但這些同期裝置不能勝任同頻合環(huán)并網(wǎng)的操作，而在電站內(nèi)不少斷路器都可能碰上合環(huán)并網(wǎng)的問題，例如發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中的很多操作都會(huì)遇到合環(huán)操作。過去在同期裝置不能勝任的情況下只能請(qǐng)出備自投裝置來完成廠用電的正常操作開機(jī)前和開機(jī)后的廠用電操作。而備自投裝置那么是用一個(gè)毫無道理可言的同期檢查繼電器來回避合環(huán)操作時(shí)所遇到的功角問題。是否可以進(jìn)展合環(huán)操作的允許功角需要通過不同運(yùn)行方式的計(jì)算來確定，而不是整定一個(gè)一成不變的角度來應(yīng)付。合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的角度是正在運(yùn)行的另外半環(huán)的功角，理論

5、上可以在090間，假如用備自投裝置整定的固定角度來限制操作，那么必定出現(xiàn)本可以合閘的線路而被閉鎖掉了，或者當(dāng)時(shí)不能合閘的線路通過stk開關(guān)退出同期閉鎖繼電器tjj強(qiáng)行合上后導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或失步而再次跳閘。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)的各類同期裝置都能自動(dòng)識(shí)別它將要操作的斷路器是處在差頻并網(wǎng)還是合環(huán)并網(wǎng)狀態(tài)。如是合環(huán)并網(wǎng)，它將根據(jù)裝置內(nèi)經(jīng)過計(jì)算的允許功角定值來決定是否執(zhí)行合閘操作，該定值應(yīng)確保在實(shí)行合環(huán)操作后的潮流變化不致導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或失步。如是差頻并網(wǎng)，它將捕捉第一次出現(xiàn)的零相差施行無沖擊同期操作。這比備自投裝置的操作要合理得多和快速得多。因此，我們力主備自投裝置的任務(wù)是事故情況下實(shí)現(xiàn)備用電源的快速自動(dòng)投入，

6、而廠用電系統(tǒng)的正常操作應(yīng)由具備自動(dòng)識(shí)別并列點(diǎn)并網(wǎng)性質(zhì)并有確切允許功角整定值的自動(dòng)同期裝置來完成。一臺(tái)同期裝置供多臺(tái)發(fā)電機(jī)共用對(duì)中、大型發(fā)電廠是不合理的，一臺(tái)同期裝置只管一臺(tái)發(fā)電機(jī)的一個(gè)同期點(diǎn)也是不合理的，合理的設(shè)計(jì)是一臺(tái)同期裝置應(yīng)統(tǒng)管與該發(fā)電機(jī)相關(guān)的全部同期點(diǎn)。而對(duì)于變電所，多條線路共用一臺(tái)同期裝置那么在一些情況下是合理的，因線路的操作時(shí)機(jī)較少。同期選線器即是為這一目的效勞的。一、功能概述1、主要功能1)sid-2x最多具有8或12個(gè)多路開關(guān)模塊通道對(duì)8或12個(gè)并列點(diǎn)的同期信號(hào)進(jìn)展切換;2)承受由上位機(jī)ds經(jīng)rs-485總線發(fā)來的選線指令，控制指定的多路開關(guān)進(jìn)展選線操作;3承受由上位機(jī)ds發(fā)來

7、的點(diǎn)動(dòng)短暫接通開關(guān)信號(hào)控制指定的多路開關(guān)進(jìn)展選線操作;4在并網(wǎng)過程中，如遇到緊急事件，選線器可承受由上位機(jī)ds發(fā)來的緊急中止同期命令由開到閉的開關(guān)量執(zhí)行緊急中止同期操作;5)選線器具有自檢功能，可提早預(yù)告多路開關(guān)通道故障狀態(tài);6)在選線器上有8或12個(gè)指示燈指示被選中的多路開關(guān)通道號(hào);7)選線器具有閉鎖重選功能，確保每次只選通一路多路開關(guān);8)選線器的pu模塊故障時(shí)，可在選線器面板上手動(dòng)操作8或12個(gè)帶“唯一性閉鎖鑰匙的開關(guān)進(jìn)展人工選線操作;9)選線器可將切換后的同期電壓作為手動(dòng)同步的同期表使用，并有接口與手動(dòng)的調(diào)壓、調(diào)速和合閘按鈕相連，以便在同期裝置故障時(shí)施行手動(dòng)同期操作;10)具有rs-4

8、85接口，地址碼可在199之間設(shè)置，通訊波特率可選300、600、1200、2400、4800、9600;11)選線器采用了全封閉和嚴(yán)密的電磁及光電隔離措施，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境;12)選線器供電電源為交直流兩用，能自動(dòng)適應(yīng)110v、220v交直流電源供電。2、技術(shù)指標(biāo)1工作電源110220伏交直流電源均可，功耗不大于30伏安。2抗干擾性能:符合ie2553絕緣強(qiáng)度:弱電回路對(duì)地:500伏50赫1分鐘強(qiáng)電回路對(duì)地:1500伏50赫1分鐘強(qiáng)弱電回路間:1000伏50赫1分鐘4工作環(huán)境:工作溫度:-2050貯存溫度:-1060相對(duì)濕度:不大于80%二、工作原理選線器由以下部件組成:1、微控制器:其

9、功能如下:1承受由上位計(jì)算機(jī)ds經(jīng)rs-485總線發(fā)來的選線指令，控制指定的多路開關(guān)進(jìn)展選線操作。2承受由上位計(jì)算機(jī)ds發(fā)來的點(diǎn)動(dòng)開關(guān)信號(hào)控制指定的多路開關(guān)進(jìn)展選線操作。使用點(diǎn)動(dòng)即短暫閉合一下開關(guān)信號(hào)的原因是因同期過程所需時(shí)間是不可預(yù)計(jì)的，因此啟動(dòng)同期裝置的命令不能設(shè)置一個(gè)固定時(shí)間，只能由選線器來保持點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，直至并網(wǎng)成功為止。3在并網(wǎng)過程中，如發(fā)生緊急事件，上位計(jì)算機(jī)ds可發(fā)送一閉合的開關(guān)量給選線器，執(zhí)行緊急中斷同期過程。4承受由現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一同期開關(guān)按鈕發(fā)來的開關(guān)信號(hào)控制指定的多路開關(guān)進(jìn)展選線操作。5同期過程完畢，選線器自動(dòng)退出同期裝置。6閉鎖重選確保先選有效，或撤除錯(cuò)選信號(hào)復(fù)位后再眩7用8或

10、12個(gè)指示燈指示選中的并列點(diǎn)。8選線器在待命狀態(tài)時(shí)，將定時(shí)進(jìn)展各通道自檢，假設(shè)檢測(cè)到有通道故障，選線器將發(fā)報(bào)警信號(hào)持續(xù)閉合開關(guān)量信號(hào)，并在面板上由對(duì)應(yīng)指示燈指示故障通道。2、多路開關(guān):其功能為接收微控制器發(fā)來的選線信號(hào)完成將指定并列點(diǎn)的全部同期信號(hào)轉(zhuǎn)接到同期裝置的輸入端。同期信號(hào)包含以下內(nèi)容:1供檢測(cè)同期條件的并列點(diǎn)斷路器兩側(cè)pt二次電壓?jiǎn)蜗嘈盘?hào)。2供監(jiān)視并列點(diǎn)斷路器兩側(cè)pt二次斷線的三相pt二次電壓信號(hào)及任一相空氣開關(guān)或熔絲前的pt二次電壓信號(hào)。對(duì)不需進(jìn)展單側(cè)無壓合閘的并列點(diǎn)可不輸入此組信號(hào)。對(duì)只可能發(fā)生在某一側(cè)無壓時(shí)才有單側(cè)無壓合閘需要的并列點(diǎn)，只輸入該側(cè)的三相pt二次電壓及空開或熔絲前電

11、壓信號(hào)。3供監(jiān)視并列點(diǎn)斷路器兩側(cè)pt二次斷線的開關(guān)量信號(hào)，斷線時(shí)閉合。本信號(hào)和信號(hào)2只需一種即可。4供反映斷路器分合狀態(tài)的斷路器輔助接點(diǎn)信號(hào)，斷路器合時(shí)閉合。5執(zhí)行斷路器合閘操作的同期裝置輸出開關(guān)量信號(hào)。6對(duì)于發(fā)電機(jī)型并列點(diǎn)，執(zhí)行自動(dòng)調(diào)頻和調(diào)壓的同期裝置輸出開關(guān)量信號(hào)，而對(duì)于線路型并列點(diǎn)那么為輸出頻差越限、壓差越限、功角越限、同頻等遙信譽(yù)開關(guān)量信號(hào)。7并列點(diǎn)選擇開關(guān)量信號(hào)，閉合時(shí)選中。8來自ds啟動(dòng)該并列點(diǎn)同期的多路開關(guān)的板選開關(guān)量信號(hào)，短暫閉合即選中。3、轉(zhuǎn)接部件:有些同期信號(hào)不需經(jīng)過多路開關(guān)切換，而直接通向同期裝置，這些信號(hào)由選線器中的轉(zhuǎn)接部件直接轉(zhuǎn)接到同期裝置，信號(hào)如下:1遠(yuǎn)方復(fù)位同期裝

12、置的開關(guān)量信號(hào)，短暫閉合即復(fù)位。2供運(yùn)行人員確認(rèn)可進(jìn)展單側(cè)無壓合閘操作確實(shí)認(rèn)開關(guān)量信號(hào)，閉合為確認(rèn)。3同期裝置報(bào)警、同期裝置失電等開關(guān)量信號(hào)，閉合有效。4智能同步表功能選擇開關(guān)量信號(hào)，閉合時(shí)為選擇此功能。5rs-485串行接口通訊信號(hào)。6同期裝置自檢完成后發(fā)給ds的“同期裝置準(zhǔn)備就緒信號(hào)，此信號(hào)也可發(fā)給deh。7由ds或手動(dòng)同期開關(guān)輸入的12個(gè)并列點(diǎn)啟動(dòng)同期點(diǎn)動(dòng)開關(guān)量信號(hào)，閉合有效。8同期裝置和選線器電源。4、拔碼開關(guān)選線器的公共信號(hào)模塊上設(shè)有b1、b2、b3三個(gè)8位撥碼開關(guān)，其功能設(shè)置如下:1b1為設(shè)備號(hào)撥碼開關(guān)選線器如同其他的智能終端一樣，具有獨(dú)立的設(shè)備號(hào)，以便上位機(jī)通過rs-485總線進(jìn)

13、展尋址。選線器的設(shè)備號(hào)通過b1上的8位撥碼開關(guān)設(shè)置，14位代表個(gè)位數(shù)，58位代表十位數(shù)，采用bd碼設(shè)置，設(shè)備號(hào)可在199之間任意設(shè)置，選線器投運(yùn)前應(yīng)先設(shè)置好設(shè)備號(hào)，不能與其他聯(lián)接在同一rs-485總線上的智能終端同設(shè)備號(hào)。2b2和b3的14位為設(shè)置多路開關(guān)的投退狀態(tài)。選線器中切換同期信號(hào)的多路開關(guān)最大配置為12路，而實(shí)際使用一般會(huì)低于12路，或者由于某1路因故障需退出。那么需對(duì)b2和b3進(jìn)展相應(yīng)的設(shè)置，b2的18位分別代表18路多路開關(guān)的投退狀態(tài)，b3的14位分別代表912路多路開關(guān)投退狀態(tài)。把相應(yīng)的位撥至“n狀態(tài)表示對(duì)應(yīng)的多路開關(guān)處在投入狀態(tài)，選線器在自檢時(shí)，只對(duì)這些投入的多路開關(guān)進(jìn)展檢測(cè)。

14、3b3的58位代表與上位機(jī)通訊的波特率設(shè)置，波特率設(shè)置對(duì)應(yīng)表如下:“0代表撥碼開關(guān)在“ff位置“1代表撥碼開關(guān)在“n位置，選線器的波特率必須與上位機(jī)的設(shè)置一樣。5、方式選擇開關(guān)選線器在正常工作時(shí)，面板上的方式選擇開關(guān)處在“自動(dòng)位置，一旦選線器的pu模塊故障，導(dǎo)致不能正常接收到上位機(jī)ds或同期開關(guān)的信號(hào)，此時(shí)需把面板上方式選擇開關(guān)置于“手動(dòng)狀態(tài)，然后通過面板上裝備的可用一把專用鑰匙對(duì)12個(gè)手動(dòng)開關(guān)中的任一個(gè)實(shí)行手動(dòng)操作，為了防止一次同時(shí)投入多個(gè)開關(guān)造成重選，每臺(tái)選線器的8或12個(gè)帶鎖開關(guān)只配一把鑰匙。鑰匙插入開關(guān)后右旋即完成選線操作，左旋可撥出鑰匙并退出選線。6、電源:選線器電源交、直流通用，并與同期裝置共用。選線器可全天候帶電運(yùn)行，也可短期帶電，而同期裝置只在同期過程中帶電，同期過程完畢后由選線器延時(shí)2秒后斷開同期裝置電源。選線器的原理框圖如下:三、構(gòu)造8或12路選線的構(gòu)造如下:812路選線器采用19英寸機(jī)箱，812路機(jī)箱安裝尺寸如下:括弧內(nèi)為12路的尺寸每個(gè)多路開關(guān)插件的端子接入與該并列點(diǎn)相關(guān)的同期信號(hào)，公用