变电站测控装置同期功能实现方式分析

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1、2014年第3期上海电力变电站测控装置同期功能实现方式分析丁洪g-，张雯，沈晓丽(国网上海市电力公司检修公司，上海200063)摘要：介绍了变电站测控装置同期功能的原理和合闸方式，分析了同期功能的实现方式，对变电站所采用的不同测控装置同期功能方式进行了比较。关键词：测控装置；同期功能；同期合闸中图分类号：TM564．2文献标志码：B。~1-'-式表示为：△u一}ul—Iul(2)随着用户对供电可靠性要求的提高，网络结△一一(3)构的日趋紧凑，在电力系统并网过程中断路器的按照该算法，取电压差值条件为2O额定电同期合闸操作越来

2、越多。测控装置作为电力系统压，相位差条件为20。，设参考电压幅值为1，相位自动化的重要组成部分，除了能实现测量和控制为0。，则准同期区域是一个扇形区，如图1所示：外，还能实现断路器的同期合闸这一重要功能，减Ub一1；U1⋯：==0．8；U“⋯一1．2。小并网操作时对系统和设备的冲击，在提高电力系统稳定性和提高线路合闸成功率等方面都发挥着重要作用。断路器分、合闸是变电站计算机监控系统最常见的操作。其中对于断路器手动合闸命令，由于合闸前断路器两侧系统状态不同，需要测控装置实时采集断路器两侧电气量信息并进行计算和比较，以确定当前

3、状态是否允许合闸并确定与之图1常用的准同期区域图相应的最佳合闸时刻。一般而言，断路器合闸操即以U为参考电压，则另一侧的电压向量只作所需要采集的电气量信息是电压、频率和相角。要落在扇形区内便可允许同期合闸。1同期合闸的原理1．2断路器合闸时间常用补偿算法同期合闸还需要考虑断路器的固有合闸时测控装置通过设定值给定临界的频差、压差、间，通常对于断路器动作延时的考虑是：允许进行角差，并和测量计算出来的频差、压差和角差相比合闸的窗口时间应该大于稳定时间和断路器动作较。只有当断路器两侧的电压、相位角和频率差延时之和。所以，如果设稳定时

4、间为110ms，总保持在设定的范围内，才允许合闸，实现同期功导前时间(等于断路器合闸时间和继电器响应时能。间之和)为100ms，则允许合闸最小窗口为2101．1常用电压差算法ms。如果实际同期窗口小于210ms，则不应该进电压量是一个向量，包括幅值和相位角两部行同期操作。只要滑差进一步减小，直到实际的分，可表示为：U—IUI一l【，I·(cosc~+Jsin8)(1)允许同期窗口大于允许合闸最小窗口210ms，才式中，IUl为电压幅值(有效值)，为电压相角。允许同期。我们通常采用电压差和相位差相分离的算2同期合闸方式法，即

5、用电压的有效值直接进行算术相减获得电压差△u；用相位角直接相减获得角差△。用算测控装置在接受来自就地或者远方的合闸命一127上海电力2014年第3期令后同期合闸功能便处于激活状态，在合闸命令在以上条件均满足的情况下，测控装置将根有效期内，根据装置当时的运行工况，选用不同的据合闸导前时间定值自动修正合闸角度，以保证合闸判据，执行相应的控制。根据合闸点两侧系断路器在0。角时刻合闸，即：当捕捉到相位角等统的情况可以将合闸操作分为检无压合闸、检同于导前相位角时，给断路器发合闸脉冲，此时对系期合闸、准同期合闸等几种方式l_3]。统产

6、生的冲击最小。其合闸角度的计算公式为：2．1检无压合闸一(360·af·Tdq+18o··Tdq)l以双母接线方式为例，断路器无压状态分为(3)线路侧和母线侧均无压、线路侧有压而母线侧无式中，△为两侧电压角度差；af为两侧电压频率差压、线路侧无压而母线侧有压三种。检无压合闸dAf／dt为滑差；Tdq为提前时间(不同厂家和型号的测控的允许判断条件为：装置计算方式可能略有差异)。1)母线侧和线路侧均为无压。如果母线和线路都没有电压(小于给定的无压定值)，无TV3测控装置同期合闸功能的实现断线闭锁信号，同期合闸可自动满足条件，装

7、置执3．1同期合闸二次回路原理图行合闸命令向断路器发合闸脉冲，允许断路器合目前综合自动化变电站的测控装置中，典型闸；的手动同期合闸功能的二次回路原理图如图2所2)母线侧或线路侧一侧为有压。如果母线示I4]。在满足五防条件的前提下，可以实现断路侧或线路一侧有电压(大于给定的有压定值)，而器的同期或非同期遥控及手动分、合闸。在“远另一侧无电压(小于给定的无压定值)，即线路对方”状态时，9ZK的③、④接点导通，如果9IP2母线充电或母线对线路充电，无TV断线闭锁信“遥控投人”压板在合位，则可以在后台机上对断号，同期合闸同样满足条

8、件，装置执行合闸命令向路器进行遥控分合，合闸时219与220之间的接断路器发合闸脉冲，允许断路器合闸。点导通，分闸时，219与221之间的接点导通，从2．2检同期合闸而实现远方分合。在“就地”状态时，9ZK的①、也称为环网合闸，一般用于同一系统内的断②接点和⑤、⑥接点导通，可在测控屏上对断路器路器同期合