電力系統(tǒng)自動(dòng)化-第11講-變電站綜合自動(dòng)化課件2

第十一講變電站綜合自動(dòng)化（2）主講人：盛義發(fā)南華大學(xué)電氣工程學(xué)院第十一講變電站綜合自動(dòng)化（2）主講人：盛義發(fā)UniversityofSouthChinapage22023/10/2第六章變電站綜合自動(dòng)化UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage32023/10/2一、變電站電壓、無(wú)功綜合控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)母線(xiàn)電壓有兩種方法：1、調(diào)整變壓器變比2、增加無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備投入的電容器補(bǔ)償U(kuò)niversityofSouthChinapage3UniversityofSouthChinapage42023/10/2一、變電站電壓、無(wú)功綜合控制子系統(tǒng)有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)壓時(shí)，本身并不產(chǎn)生無(wú)功功率系統(tǒng)無(wú)功不足時(shí)不能用有載調(diào)壓來(lái)提高全系統(tǒng)的電壓水平補(bǔ)償電容器進(jìn)行調(diào)壓，能彌補(bǔ)系統(tǒng)無(wú)功不足，改變無(wú)功分布系統(tǒng)無(wú)功充足且無(wú)功分布不合理而造成電壓下降時(shí)，不能采用補(bǔ)償電容器UniversityofSouthChinapage4UniversityofSouthChinapage52023/10/2一、變電站電壓、無(wú)功綜合控制子系統(tǒng)1、調(diào)低變壓器分接頭5、調(diào)高變壓器分接頭3、投入電容器組7、切除電容器組2、先調(diào)低變壓器分接頭，再投入電容器組4、先投入電容器組，調(diào)高變壓器分接頭6、先切除電容器組，調(diào)高變壓器分接頭8、先切除電容器組，調(diào)低變壓器分接頭UniversityofSouthChinapage5UniversityofSouthChinapage62023/10/2一、變電站電壓、無(wú)功綜合控制子系統(tǒng)AVC技術(shù)是指在調(diào)度中心對(duì)各個(gè)變電站的主變壓器的分接頭位置和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制VQC技術(shù)只能夠?qū)崿F(xiàn)某個(gè)變電站的局部最優(yōu)正常運(yùn)行時(shí)，調(diào)度中心將各個(gè)變電站的有載開(kāi)關(guān)和無(wú)功補(bǔ)償容量調(diào)節(jié)范圍和定值，下發(fā)給各控制裝置自動(dòng)調(diào)控在系統(tǒng)負(fù)荷變化較大、緊急情況或系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生大的變動(dòng)時(shí)，可由調(diào)度中心直接操作控制，或修改定值UniversityofSouthChinapage6UniversityofSouthChinapage72023/10/2二、變電站備用電源自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)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(kāi)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(dòng)投入工作，使原來(lái)工作電源被斷開(kāi)的用戶(hù)能迅速恢復(fù)供電的一種自動(dòng)控制裝置。I段母線(xiàn)失壓，II段母線(xiàn)有電壓，1QF已跳開(kāi)，I段母線(xiàn)無(wú)故障。UniversityofSouthChinapage7UniversityofSouthChinapage82023/10/2二、變電站備用電源自動(dòng)投入裝置重要負(fù)荷線(xiàn)路的備用自動(dòng)投入方案負(fù)荷母線(xiàn)失壓，備用電源線(xiàn)路有電壓，1QF已跳開(kāi)，負(fù)荷母線(xiàn)沒(méi)有故障UniversityofSouthChinapage8UniversityofSouthChinapage92023/10/2二、變電站備用電源自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)投入的特點(diǎn)工作電源確實(shí)斷開(kāi)后備用電源才投入切除工作電源斷路器必須經(jīng)延時(shí)就地或遙控手動(dòng)斷開(kāi)工作電源時(shí)不動(dòng)作具有閉鎖功能不滿(mǎn)足有壓條件時(shí)不動(dòng)作工作母線(xiàn)失壓且無(wú)電流才能啟動(dòng)只允許動(dòng)作一次UniversityofSouthChinapage9UniversityofSouthChinapage102023/10/2三、變電站故障錄波裝置當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生故障時(shí)，利用裝設(shè)的故障錄波裝置，可以記錄下該故障全過(guò)程中線(xiàn)路上的三相電流、零序電流的波形和有效值，母線(xiàn)上三相電壓、零序電壓的波形和有效值，并形成故障分析報(bào)告，給出此種故障的故障類(lèi)型。故障錄波裝置的主要作用1、分析事故原因并研究對(duì)策2、評(píng)價(jià)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置3、給出故障地點(diǎn)范圍4、分析研究振蕩規(guī)律UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage112023/10/2三、變電站故障錄波裝置故障錄波裝置是由一臺(tái)主機(jī)和多臺(tái)互為獨(dú)立的前置機(jī)組成分布式結(jié)構(gòu)避免局部故障導(dǎo)致整套裝置退出對(duì)任一臺(tái)前置機(jī)進(jìn)行校驗(yàn)和維修，不會(huì)影響整套錄波裝置的運(yùn)行UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage122023/10/2三、變電站故障錄波裝置故障錄波裝置的啟動(dòng)1、突變量啟動(dòng)判據(jù)2、零序電流啟動(dòng)判據(jù)4、正負(fù)零序電壓?jiǎn)?dòng)判據(jù)3、母線(xiàn)頻率變化啟動(dòng)判據(jù)5、外部啟動(dòng)判據(jù)要求所記錄的模擬量的波形應(yīng)從故障發(fā)生前的某個(gè)時(shí)刻開(kāi)始，并在故障切除及重合閘動(dòng)作后才能停止錄波UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage132023/10/2三、變電站故障錄波裝置錄波數(shù)據(jù)記錄方式擾動(dòng)開(kāi)始后數(shù)據(jù)高速原始記錄波形記錄時(shí)間不少于0.06s長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)低速原始記錄波形記錄時(shí)間長(zhǎng)擾動(dòng)開(kāi)始前數(shù)據(jù)高速原始記錄波形記錄時(shí)間不少于0.04s動(dòng)態(tài)過(guò)程數(shù)據(jù)低速原始記錄波形記錄時(shí)間大于2s長(zhǎng)期低電壓、頻率越限、振蕩時(shí)，D可持續(xù)到故障終止UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage142023/10/2三、變電站故障錄波裝置UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage152023/10/2四、自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈控制裝置預(yù)調(diào)式：正常運(yùn)行時(shí)消弧線(xiàn)圈跟蹤系統(tǒng)電容電流的變化不斷調(diào)整，始終處于接近諧振的位置。我國(guó)10-60kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)采用中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式，如果電容電流超過(guò)一定數(shù)值必須安裝消弧線(xiàn)圈自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈分為兩種：預(yù)調(diào)式和隨調(diào)式UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage162023/10/2四、自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈控制裝置防止出現(xiàn)串聯(lián)諧振過(guò)電壓預(yù)調(diào)式消弧線(xiàn)圈——調(diào)匝式自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈采用有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)電抗器的抽頭以改變電感值在正常運(yùn)行時(shí)，計(jì)算出對(duì)地電容電流，預(yù)設(shè)最小殘流值或脫諧度，調(diào)節(jié)有載調(diào)壓分接頭。在發(fā)生接地故障后，故障點(diǎn)的殘流可以被限制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage172023/10/2四、自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈控制裝置隨調(diào)式消弧線(xiàn)圈由于發(fā)生單相接地后才投入，因此補(bǔ)償慢當(dāng)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(bǔ)償電流正常運(yùn)行時(shí)，計(jì)算出目標(biāo)補(bǔ)償電流，處于遠(yuǎn)離諧振的位置避免出現(xiàn)串聯(lián)諧振過(guò)電壓，不需要阻尼電阻當(dāng)故障消失后，重新將消弧線(xiàn)圈恢復(fù)到遠(yuǎn)離諧振的位置UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage182023/10/2四、自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈控制裝置隨調(diào)式消弧線(xiàn)圈——高短路阻抗變壓器式消弧系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角來(lái)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實(shí)現(xiàn)零至額定電流的無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage192023/10/2四、自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈控制裝置隨調(diào)式消弧線(xiàn)圈——8421并聯(lián)電抗器組合式消弧線(xiàn)圈容量分配按1：2：4：8高壓真空接觸器具有0000～1111之間變化的16個(gè)檔位進(jìn)一步減小級(jí)差，可以采用5個(gè)電抗器，使消弧線(xiàn)圈具有32個(gè)檔位可以對(duì)原來(lái)的消弧線(xiàn)圈加以利用UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage202023/10/2五、小電流接地故障選線(xiàn)裝置選線(xiàn)方法：1、注入信號(hào)方法：2、利用故障信號(hào)方法利用非零序信號(hào)方法負(fù)序電流法行波法利用零序信號(hào)方法“S”信號(hào)注入法利用穩(wěn)態(tài)信號(hào)方法群體比幅比相法五次諧波法有功分量法突變量法利用暫態(tài)信號(hào)方法小波法HHT法首半波法暫態(tài)能量法UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage212023/10/2五、小電流接地故障選線(xiàn)裝置1、群體比幅比相方法（1）對(duì)零序電流進(jìn)行比較，選出幾個(gè)幅值較大的作為候選（2）對(duì)候選線(xiàn)路進(jìn)行相位比較故障線(xiàn)路零序電流相位應(yīng)滯后零序電壓90°，并與正常線(xiàn)路零序電流反相若所有線(xiàn)路零序電流同相，則為母線(xiàn)接地UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage222023/10/2五、小電流接地故障選線(xiàn)裝置對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式群體比幅比相方法基本失效2、零序電流突變量方法消弧線(xiàn)圈參數(shù)改變引起的補(bǔ)償電流的變化只會(huì)反映在故障線(xiàn)路的零序電流中UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage232023/10/2六、實(shí)例集控站監(jiān)控系統(tǒng)典型配置UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage242023/10/2六、實(shí)例220～750kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)典型配置UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage252023/10/2六、實(shí)例分層分布的組件化系統(tǒng)UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage262023/10/2變電站“五防”系統(tǒng)五防”：（1）防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)，（2）防止誤入帶電間隔，（3）防止誤分、合斷路器，（4）防止帶電掛接地線(xiàn)，（5）防止帶地線(xiàn)合隔離開(kāi)關(guān)UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthCh