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電氣二次設(shè)備入門學(xué)習(xí)淺談發(fā)布日期:2020-04-22 來(lái)源:設(shè)計(jì)公司文/李朝香瀏覽:1884
核心提示:電氣二次設(shè)備入門學(xué)習(xí)淺談
習(xí)慣上,我們將變電站內(nèi)所有的微機(jī)型二次設(shè)備統(tǒng)稱為“微機(jī)保護(hù)” ,實(shí)際上這個(gè)叫法是很不確切的。從功能上講,我們可以將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的微機(jī)型二次設(shè)備分為微機(jī)保護(hù)、微機(jī)測(cè)控、操作箱(目前一般與微機(jī)保護(hù)安裝在一個(gè)裝置內(nèi),以往多為獨(dú)立裝置) 、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備等。
1、首先,簡(jiǎn)單介紹一下各類設(shè)備的主要功能: 微機(jī)保護(hù):將電流量、電壓量及相關(guān)狀態(tài)量采集進(jìn)來(lái),按照不同的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的繼電保護(hù),并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果做出判斷并發(fā)出相應(yīng)指令。 微機(jī)測(cè)控:主要功能是測(cè)量及控制,取代的是常規(guī)變電站中的測(cè)量?jī)x表(電流表、電壓表、功率表)、就地及遠(yuǎn)傳信號(hào)系統(tǒng)和控制回路。 操作箱:用于執(zhí)行各種針對(duì)斷路器的操作指令,這類指令分為合閘、分閘、閉鎖三種,可能來(lái)自多個(gè)方面,例如本間隔微機(jī)保護(hù)、微機(jī)測(cè)控、強(qiáng)電手操裝置、外部微機(jī)保護(hù)、自動(dòng)裝置等。 自動(dòng)裝置:與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別在于,自動(dòng)裝置雖然也采集電流、電壓,但是只進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)值比較或“有、無(wú)”判斷,然后按照相對(duì)簡(jiǎn)單的固定邏輯動(dòng)作。這個(gè)工作過(guò)程相對(duì)于微機(jī)保護(hù)而言是非常簡(jiǎn)單的。 2、微機(jī)保護(hù)與測(cè)控的工作方式: 微機(jī)保護(hù)是根據(jù)所需功能配置的,也就是說(shuō),不同的電力設(shè)備配置的微機(jī)保護(hù)是不同的,但各種微機(jī)保護(hù)的工作方式是類似的?;\統(tǒng)地來(lái)說(shuō),我們可以將這個(gè)方式概括為“開(kāi)入”與“開(kāi)出”兩個(gè)過(guò)程(事實(shí)上,整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的所有設(shè)備幾乎都是以這兩種模式工作,只是開(kāi)入與開(kāi)出的信息類別不同而已) 。 微機(jī)測(cè)控與微機(jī)保護(hù)的配置原則完全不同,它是對(duì)應(yīng)于斷路器配置的,所以,幾乎所有的微機(jī)測(cè)控的功能都是一樣的,區(qū)別僅在于其容量的大小而已。如上所述,微機(jī)測(cè)控的工作方式也可以概括為“開(kāi)入”與“開(kāi)出”兩個(gè)過(guò)程。 2.1開(kāi)入 微機(jī)保護(hù)和微機(jī)測(cè)控的開(kāi)入量都分為兩種:模擬量和數(shù)字量。 2.1.1 模擬量的開(kāi)入 微機(jī)保護(hù)需要采集電流和電壓兩種模擬量進(jìn)行運(yùn)算,以判斷其保護(hù)對(duì)象是否發(fā)生故障。變電站配電裝置中的大電流和高電壓必須分別經(jīng)電流互感器和電壓互感器變換成小電流、低電壓,才能供微機(jī)型保護(hù)裝置使用。 微機(jī)測(cè)控開(kāi)入的模擬量除了電流、電壓外,有時(shí)還包括溫度量、直流量等。微機(jī)測(cè)控開(kāi)入模擬量的目的主要是獲得其數(shù)值,同時(shí)也進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算以獲得功率等電氣量數(shù)值。 2.1.2 數(shù)字量的開(kāi)入 數(shù)字量也稱為開(kāi)關(guān)量,它是由各種設(shè)備的輔助接點(diǎn)通過(guò)“開(kāi)/閉”轉(zhuǎn)換提供,只有兩種狀態(tài),也稱為硬接點(diǎn)開(kāi)入。微機(jī)保護(hù)對(duì)外部數(shù)字量的采集一般只有“閉鎖條件”一種,這個(gè)回路一般為弱電回路(直流 24V) 。(這是針對(duì) 110kV 及以下電壓等級(jí)的設(shè)備而言,對(duì)于 220kV 設(shè)備而言,由于配置雙套保護(hù)裝置,兩套保護(hù)裝置之間的聯(lián)系較為復(fù)雜。) 微機(jī)測(cè)控對(duì)數(shù)字量的采集主要包括隔離開(kāi)關(guān)及地刀位置、斷路器機(jī)構(gòu)信號(hào)等。這類開(kāi)關(guān)量的觸發(fā)裝置(即輔助開(kāi)關(guān))一般在距離主控室較遠(yuǎn)的地方,為了減少電信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損失,通常采用強(qiáng)電系統(tǒng)(直流 220V)進(jìn)行傳輸。同時(shí),為了避免強(qiáng)電系統(tǒng)對(duì)弱點(diǎn)系統(tǒng)形成干擾,在進(jìn)入微機(jī)運(yùn)算單元前,需要使用光耦單元對(duì)強(qiáng)電信號(hào)進(jìn)行隔離、轉(zhuǎn)變成弱電信號(hào)。 2.2 開(kāi)出 對(duì)微機(jī)保護(hù)而言,開(kāi)出是指微機(jī)保護(hù)根據(jù)自身采集的信息,加以運(yùn)算后對(duì)被保護(hù)設(shè)備目前狀況作出的判斷以及針對(duì)此狀況作出的反應(yīng),主要包括操作指令、信號(hào)輸出等反饋行為。之所以說(shuō)是反饋行為,是因?yàn)槲C(jī)保護(hù)的動(dòng)作永遠(yuǎn)都是被動(dòng)的,即受設(shè)備故障狀態(tài)激發(fā)而自動(dòng)執(zhí)行的。 對(duì)微機(jī)測(cè)控而言,微機(jī)測(cè)控的開(kāi)出指的是對(duì)斷路器、電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)及地刀發(fā)出的操作指令。與微機(jī)保護(hù)不同的是,微機(jī)測(cè)控不會(huì)產(chǎn)生信號(hào),而且其操作指令也是主動(dòng)的,即人工發(fā)出的。 2.2.1 操作指令 一般來(lái)講,微機(jī)保護(hù)只針對(duì)斷路器發(fā)出操作指令,對(duì)線路保護(hù)而言,這類指令只有兩種:“ 跳閘”或者“重合閘”;對(duì)主變保護(hù)、母差保護(hù)而言,這類指令只有一種:“ 跳閘”。在某些情況下,微機(jī)保護(hù)會(huì)對(duì)一些電動(dòng)設(shè)備發(fā)出指令,如“主變溫度高啟動(dòng)風(fēng)機(jī)”會(huì) 對(duì)主變風(fēng)冷控制箱內(nèi)的風(fēng)機(jī)控制回路發(fā)出啟動(dòng)命令;對(duì)其它微機(jī)保護(hù)或自動(dòng)裝置發(fā)出指令,如“母差動(dòng)作閉鎖線路重合閘”、 “母差動(dòng)作閉鎖備自投”等。微機(jī)保護(hù)發(fā)出的操作指令屬于“自動(dòng)”范疇。 微機(jī)測(cè)控發(fā)出的操作指令可以針對(duì)斷路器和各類電動(dòng)機(jī)構(gòu),這類指令也只有兩種,對(duì)應(yīng)斷路器的“跳閘”、“合閘”或者對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的“分”、“合”。微機(jī)測(cè)控測(cè)控發(fā)出的操作指令屬于“手動(dòng)”范疇,也就是說(shuō),微機(jī)測(cè)控的操作指令必然是人為作業(yè)的結(jié)果。 2.2.2 信號(hào)輸出 微機(jī)保護(hù)輸出的信號(hào)只有兩種:“ 保護(hù)動(dòng)作” 、 “重合閘動(dòng)作” 。至于“裝置斷電”等信號(hào)屬于裝置自身故障,嚴(yán)格意義上不屬于“保護(hù)”范疇。 微機(jī)測(cè)控不產(chǎn)生信號(hào)。嚴(yán)格意義上講,微機(jī)測(cè)控也輸出信號(hào),它會(huì)將自己采集的開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng),起到單純的轉(zhuǎn)接作用。這里所說(shuō)的“不產(chǎn)生信號(hào)”,是相對(duì)于微機(jī)保護(hù)的信號(hào)產(chǎn)生原理而言的。 3、操作箱的工作方式 操作箱內(nèi)安裝的是針對(duì)斷路器的操作回路,用于執(zhí)行微機(jī)保護(hù)、微機(jī)測(cè)控對(duì)斷路器發(fā)出的操作指令。操作箱的配置原則與微機(jī)測(cè)控是類似的,即對(duì)應(yīng)于斷路器,一臺(tái)斷路器有且只有一臺(tái)操作箱。一般來(lái)講,在同一電壓等級(jí)中,所有類型的微機(jī)保護(hù)配備的操作箱都是一樣的。在 110kV 及以下電壓等級(jí)的二次設(shè)備中,由于操作回路相對(duì)簡(jiǎn)單,目前已不再設(shè)置獨(dú)立的操作箱,而是將操作回路與微機(jī)保護(hù)整合在一臺(tái)裝置中。但是需要明確的是,盡管在一臺(tái)裝置中且有一定的電氣聯(lián)系,但是操作回路與保護(hù)回路在功能上是完全獨(dú)立的。 4、自動(dòng)裝置的工作方式 變電站內(nèi)最常見(jiàn)的自動(dòng)裝置就是備自投裝置,此外還有低周減載裝置等。自動(dòng)裝置的功能主要是為了維護(hù)整個(gè)變電站的運(yùn)行,而不是象微機(jī)保護(hù)一樣針對(duì)某一個(gè)間隔,例如備自投主要是為了防止全站失壓而在失去工作電源后自動(dòng)接入備用電源,低周減載是為了防止因負(fù)荷大于電廠出力造成頻率下降導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰而按照事先設(shè)定的順序自動(dòng)切除某些負(fù)荷。 5、微機(jī)保護(hù)、測(cè)控與操作箱的聯(lián)系 對(duì)一個(gè)含斷路器的設(shè)備間隔,其二次系統(tǒng)需要三個(gè)獨(dú)立部分來(lái)完成:微機(jī)保護(hù)、微機(jī)測(cè)控、操作箱。這個(gè)系統(tǒng)的工作方式有三種,如下所述。 第一種:在后臺(tái)機(jī)上使用監(jiān)控軟件對(duì)斷路器進(jìn)行操作時(shí),操作指令通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)微機(jī)測(cè)控里的控制回路,控制回路發(fā)出的對(duì)應(yīng)指令通過(guò)控制電纜到達(dá)微機(jī)保護(hù)里的操作箱,操作箱對(duì)這些指令進(jìn)行處理后通過(guò)控制電纜發(fā)送到斷路器機(jī)構(gòu)的控制回路,最終完成操作。動(dòng)作流程為:微機(jī)測(cè)控——操作箱——斷路器。 第二種:在測(cè)控屏上使用操作把手對(duì)斷路器進(jìn)行操作時(shí),操作把手的接點(diǎn)與微機(jī)測(cè)控里的控制回路是并聯(lián)的關(guān)系,操作把手發(fā)出的對(duì)應(yīng)指令通過(guò)控制電纜到達(dá)微機(jī)保護(hù)里的操作箱,其后與以上敘述相同。使用操作把手操作也稱為強(qiáng)電手操,它的作用是防止監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)(如后臺(tái)機(jī)“死機(jī)”等)無(wú)法操作斷路器。所謂“強(qiáng)電”,是指操作的啟動(dòng)回路在直流 220V 電壓下完成,而使用后臺(tái)機(jī)操作時(shí),啟動(dòng)回路在微機(jī)測(cè)控的弱電回路中。動(dòng)作流程為:操作把手——操作箱——斷路器。 第三種:微機(jī)保護(hù)在保護(hù)對(duì)象發(fā)生故障時(shí),根據(jù)相應(yīng)電氣量計(jì)算的結(jié)果做出判斷并發(fā)出相應(yīng)的操作指令。操作指令通過(guò)裝置內(nèi)部接線到達(dá)操作箱,其后與以上敘述相同。動(dòng)作流程為:微機(jī)保護(hù)——操作箱——斷路器。 微機(jī)測(cè)控與操作把手的動(dòng)作都是需要人為操作的,屬于“手動(dòng)”操作;微機(jī)保護(hù)的動(dòng)作是自動(dòng)進(jìn)行的,屬于“自動(dòng)”操作。(部分文章內(nèi)容摘自網(wǎng)絡(luò)) 相關(guān)企業(yè)新聞
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