一种基于不同接线方式发变组同期并网允许信号优化方法

摘要

本发明公开了一种基于不同接线方式发变组同期并网允许信号优化方法，针对不同接线方式下待并网发变组同期并网允许信号问题，步骤如下：S1：根据待并网发变组与系统的接线方式，确定待并机组的需转热备用电气设备；S2：将该待并网发变组出口PT二次电压小母线用于机组同期并网的三相电压分别接电压继电器，将一对三相电压继电器的常开辅助接点相串联用于判断待并发变组出口PT建压正常；S3：针对不同发变组接线方式，分别进行待并网发变组同期并网允许信号优化。本发明能较真实反映待并网发变组的电气系统设备热备用状态，为机组顺控或程控同期并网创造有利条件。

说明书

技术领域

本发明属于发电厂发变组继电保护领域，涉及基于不同接线方式发变组同期并网允许信号优化方法，具体为基于典型接线方式发变组同期并网允许信号优化方法。

背景技术

目前，现代发电机组普遍采用DCS（包含DEH）控制系统，随着自动化程度日益提高，运行监控人员需求减少，相应的机组监控自动化程度提高，更多采用顺控或自动控制方式，越来越多的设备状态信号、模拟量及数字量送入DCS，用于机组控制条件判断。对发变组的同期并网控制也越来越多要求采用顺控方式，DCS系统通过同期允许信号来判断机组是否具备同期并网顺控条件。

一般控制系统要求发变组会送多对断路器常开/常闭辅助接点至DCS系统，机组在同期并网前，需检测机组是否具备同期允许条件，通常DCS系统同期允许信号取其中一对发变组断路器的三相串联常闭辅助接点作为发变组同期并网允许信号。在机组顺控启机过程中，DCS系统检测到该发变组断路器常闭辅助接点闭合，就认为待并网发变组具备同期并网条件，可以启动机组同期程序，进行机组同期并网操作。

各种常见发变组的同期并网允许信号获取方法，以3/2接线有主变高压侧隔刀无发电机断路器的发变组为例，如图9所示。

但仅通过判断发变组断路器的常闭辅助接点状态信号闭合就认为机组具备同期允许条件，不能真实反映待并网机组的电气侧真实状态。因为机组停运状态下，断路器处于分闸状态，其常闭辅助接点是闭合的，不管机组是否处于热备用状态，机组的同期并网允许信号是闭合的，不能真实反映机组的电气系统转热备用工作已完成，如果机组的热备用工作未完成，比如发电机PT电压、发变组断路器的隔离刀闸、主变中性点刀闸及发电机中性点刀闸等未转热备用，机组顺控无法进行，就有可能导致机组同期并网不成功，延误机组并网时间，严重时导致机组非停或设备损坏，因此需要确保机组发变组同期并网允许信号必须绝对可靠。

针对现有技术，待并网发变组的同期并网允许信号只取待并网机组同期断路器的三相串联常闭辅助节点，通过判断待并机组同期断路器的三相串联常闭辅助节点的常闭状态,发出同期并网允许信号，不能真实反映待并网机组同期并网前电气系统设备热备用状态问题。

发明内容

针对现有技术待并网发变组同期并网允许信号不能真实反映待并网机组同期并网前电气系统设备热备用状态问题，本发明提供一种基于典型接线方式发变组同期并网允许信号优化方法，能真实反映待并网机组同期并网前电气系统设备热备用状态问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于不同接线方式发变组同期并网允许信号优化方法，待并网发变组在进行同期并网前，将发电机出口电压互感器PT的二次电压的电压继电器三相串联常开辅助接点、发变组断路器的隔离刀闸三相串联常开辅助节点、发电机中性点刀闸常开接点及主变中性点刀闸常开接点相串联作为待并网机组同期并网允许信号。

本发明具体的步骤如下：

S1：首先根据待并机组与系统的接线方式，确定待并机组的需转热备用电气设备，包含待并网发变组的出口PT二次电压、发变组同期断路器及隔离刀闸、主变中性点刀闸及发电机中性点刀闸，选择该待并网发变组的同期断路器三相串联常闭辅助接点、同期并网断路器隔离刀闸三相串联常开辅助接点、主变高压侧隔离刀闸三相串联常开辅助接点、主变中性点接地刀闸三相串联常开辅助接点及发电机中性点接地刀闸常开辅助接点；如果辅助接点不够使用，可用扩展继电器对相应的常开辅助接点、常闭辅助接点进行扩展使用；

S2：其次将该待并网发变组出口PT二次电压小母线用于机组同期并网的三相电压分别接电压继电器，一对将三相继电器的常开辅助接点相串联用于判断待并发变组出口PT建压正常。设置电压继电器动作值在[0.7,0.9]Ue之间。当机组起励建压正常时，三相电压继电器串联常开辅助接点闭合；

S3：针对不同典型发变组接线方式，分别进行待并网发变组同期并网允许信号优化；

S3.1：对于单母线接线、发变线接线方式，无发电机断路器的发变组，用主变高压侧断路器作同期并网时，待并网发变组同期并网允许信号优化方法：将该待并网发变组的一对同期断路器的三相串联常闭辅助接点、一对同期并网断路器隔离刀闸三相串联常开辅助接点、一对主变中性点接地刀闸常开辅助接点（若为单相变压器取一对三相串联常开辅助接点）、一对发电机中性点接地刀闸常开辅助接点与一对发变组电压互感器PT的二次同期电压继电器三相串联常开辅助接点相串联后送入DCS系统，作为待并网发变组同期并网允许信号；

S3.2：对双母线接线无发电机断路器的发变组，用主变高压侧断路器作同期并网时，待并网发变组同期并网允许信号优化方法：将该待并网发变组的一对同期断路器三相串联常闭辅助接点、一对同期并网断路器隔离刀闸三相串联常开辅助接点、一对主变中性点接地刀闸常开辅助接点（若为单相变压器取一对三相串联常开辅助接点）、一对发电机中性点接地刀闸常开辅助接点及一对发变组电压互感器PT的二次同期电压继电器三相串联常开辅助接点相串联后送入DCS系统，作为待并网发变组同期并网允许信号；

S3.3：对于有发电机断路器和隔离刀闸的发变组，选择发电机断路器同期并网时，待并网发变组同期并网允许信号优化方法：将该待并网发变组的一对同期断路器三相串联常闭辅助接点、一对同期并网断路器隔离刀闸三相串联常开辅助接点、一对发电机中性点接地刀闸常开辅助接点与一对机组出口电压互感器PT的同期电压继电器的三相串联常开辅助接点相串联后送入DCS系统，作为待并网发变组同期并网允许信号；

S3.4：对于3/2接线、4/3接线、角形接线或桥型接线，主变高压侧无隔离刀闸且无发电机断路器的发变组，用边断路器或中断路器作为同期并网时，待并网发变组同期并网允许信号优化方法：

S3.4.1将该待并网发变组的一对边同期断路器三相串联常闭辅助接点、边断路器前隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点、边断路器后隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点相串联成一对边断路器及隔离刀闸热备用辅助接点；将该待并网发变组的中同期断路器的一对三相串联常闭辅助接点、中断路器前隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点、中断路器后隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点相串联成一对中断路器热备用辅助接点；再将该边断路器热备用辅助接点与中断路器热备用辅助接点相并联成一对同期断路器热备用辅助接点；

S3.4.2 将一对同期断路器热备用辅助接点、一对主变中性点接地刀闸常开辅助接点（若为单相变压器取一对三相串联常开辅助接点）、一对发电机中性点接地刀闸常开辅助接点与一对发变组电压互感器PT的同期电压继电器三相串联常开辅助接点相串联后送入DCS系统，作为待并网发变组同期并网允许信号；

S3.5：对于3/2接线、4/3接线、角形接线或桥型接线，主变高压侧有隔离刀闸且无发电机断路器的发变组，用边断路器或中断路器作为同期并网时，待并网发变组同期并网允许信号优化方法：

S3.5.1将该待并网发变组的一对边同期断路器三相串联常闭辅助接点、边断路器前隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点、边断路器后隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点相串联成一对边断路器及隔离刀闸热备用辅助接点；将该待并网发变组的中同期断路器的一对三相串联常闭辅助接点、中断路器前隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点、中断路器后隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点相串联成一对中断路器热备用辅助接点；再将该边断路器热备用辅助接点与中断路器热备用辅助接点相并联成一对同期断路器热备用辅助接点；

S3.5.2 将一对同期断路器热备用辅助接点、一对主变高压侧有隔离刀闸三相串联常开辅助接点、一对主变中性点接地刀闸常开辅助接点（若为单相变压器取一对三相串联常开辅助接点）、一对发电机中性点接地刀闸常开辅助接点与一对发变组电压互感器PT的同期电压继电器三相串联常开辅助接点相串联后送入DCS系统，作为待并网发变组同期并网允许信号；

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本发明首先提供不同接线方式的机组运行方式，能较全面检测待并网发变组的电气系统设备热备用状态，如果待并网机组的发电机出口PT电压、发变组同期断路器的隔离刀闸、主变中性点刀闸及发电机中性点刀闸等状态不满足要求，同期并网允许信号就不满足条件，机组就无法通过DCS启动机组同期并网程序，从电气二次回路硬接线上消除了待并网发电机组启动过程中仅靠同期断路器的状态判断机组具备允许同期条件，确保DCS控制的可靠性，具有较高的安全性和经济效益。

本发明仅需增加少量二次回路改造，简单易行。成本几乎可以忽略不计。本发明已在项目现场实施仿真应用，根据项目仿真试验结果正确实现机组同期并网允许信号区分与识别，DCS系统同期信号逻辑控制回路功能改动较小，各项控制功能正常。

附图说明

图1为现有单母线接线无发电机出口断路器发变组同期并网允许信号图。

图2为本发明单母线接线无发电机出口断路器发变组同期允许信号优化图。

图3为现有双母线接线无发电机出口断路器发变组同期并网允许信号图。

图4为本发明双母线接线无发电机出口断路器发变组同期允许信号优化图。

图5为现有双母线接线有发电机出口断路器发变组同期并网允许信号图。

图6为本发明双母线接线有发电机出口断路器发变组同期允许信号优化图。

图7为现有3/2接线无主变高压侧隔刀发变组同期并网允许信号图。

图8为本发明3/2接线无主变高压侧隔刀发变组同期并网允许信号优化图。

图9为现有3/2接线有主变高压侧隔刀发变组同期并网允许信号图。

图10为本发明3/2接线有主变高压侧隔刀发变组同期允许信号优化图。

图中符号标识说明：

DL、DL1、DL2、1CB为断路器，DL1_B、DL2_B、1CB_B为对应断路器的一对三相串联常闭辅助接点；DL1A_B、DL1B_B、DL1C_B分别为DL1分相断路器的一对各分相常闭接点，以此类推；

GL11、GL12、GL21、GL22、GL分别为隔离刀闸，GL11_K、GL12_K、GL21_K、GL_K为对应刀闸的三相串联常开辅助接点，GL11A_K、GL1B_K、GL11C_K分别为GL11分相隔离刀闸的一对各分相常开接点，以此类推；

GL1、BL1分别为发电机中性点、主变中性点隔离地刀，GL1_K、BL1_K分别对应地刀的一对常开辅助接点，BL1A_K、BL1B_K、BL1C_K分别为BL1分相隔离地刀的一对各分相常开接点；

DYQ为发电机出口PT二次电压同期母线的三相电压继电器，DYQ_K为电压继电器三相串联常开接点，DYQA_K、DYQB_K、DYQC_K分别为DYQ三相继电器的一对各分相常开接点。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

3/2接线有主变高压侧隔刀无发电机断路器的发变组接线方式在电力系统中受到广泛应用。本实施例以3/2接线有主变高压侧隔刀无发电机断路器的发变组接线方式为例，对发变组同期并网允许信号进行优化。

本实施例中，一种基于不同接线方式发变组同期并网允许信号优化方法，步骤如下：

S1：首先根据待并网发变组系统的接线方式，确定待并网发变组同期并网前需转热备用的设备，包括边断路器DL1、中断路器DL2、及其对的隔离刀闸GL11、GL12、GL21、GL22、GL、主变中性点BL1、发电机中性点GL1，发变组出口PT等设备；

S2：将该待并网发变组出口PT二次电压小母线用于机组同期并网的三相电压分别接电压继电器，一对将三相继电器的常开辅助接点相串联用于判断待并发变组出口PT建压正常。设置电压继电器动作值在[0.7,0.9]Ue之间；

S3：将该待并网发变组的一对边同期断路器DL1三相串联常闭辅助接点DL1_B、边断路器前隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点GL11_K、边断路器后隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点GL12_K相串联成一对边断路器及隔离刀闸热备用辅助接点；将该待并网发变组的中同期断路器的一对三相串联常闭辅助接点DL2_B、中断路器前隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点GL22_K、中断路器后隔离刀闸的一对三相串联常开辅助接点GL21_K相串联成一对中断路器热备用辅助接点；再将该边断路器热备用辅助接点与中断路器热备用辅助接点相并联成一对同期断路器热备用辅助接点；

S4：将一对同期断路器热备用辅助接点、一对主变高压侧有隔离刀闸三相串联常开辅助接点GL_K、一对主变中性点接地刀闸常开辅助接点BL1_K、一对发电机中性点接地刀闸常开辅助接点GL1_K与一对发变组电压互感器PT的同期电压继电器三相串联常开辅助接点DYQ_K相串联后送入DCS系统，作为待并网发变组同期并网允许信号；

如图9所示，发变组的同期并网点可分别选择边断路器DL1或中断路器DL2。现有技术机组同期并网允许信号一般取断路器DL1的任一副常闭辅助接点如DL1_B、中断路器DL2的任一副常闭辅助接点DL2_B相并联或分别送入送DCS系统。

如图10所示，本发明需要用到同期断路器（DL1、DL2）、隔离刀闸（DL11、DL12、DL21、DL22 、GL、GBL1、BL1、GL1）及发变组电压互感器PT的同期电压继电器DYQ的常开、常闭位置辅助接点组合，能真实反映待并网发变组电气设备热备用状态，保证机组同期并网顺利进行。

进一步的，如果待并网发变组的主变中性点是直接接地的，可除去主变中性点接地刀闸接地刀闸常开辅助接点判据。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。