双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法与流程

1.本发明属于变电站技术领域，具体涉及一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法。


背景技术：

2.备用电源自动投入装置（简称备自投装置）是提高电力系统供电可靠性的关键设备，当系统母线工作电源因故失压后，备自投装置迅速切除工作电源并投入备用电源，恢复系统母线正常运行电压，从而保障10kv母线的连续供电。
3.10kv母线接线采用“一种双分支进线的单母二分段四段母线环形”的接线方式时，能更好地分配母线的负荷，并降低在使用大容量的主变压器时，主变压器变低开关过载的风险；同时，该接线方式更有利于开关检修，双主变双分支进线且四段母线环形的设计更便于转移某条母线的负荷，从而实现任一主变的任一变低分支开关检修时都能对10kv负荷的正常供电。
4.目前，针对10kv母线采用“一种双分支进线的单母二分段四段母线环形”的接线方式，无相应的备自投，无法在主供电源发生故障时及时投入备供电源，从而无法最大程度地减少停电和负荷损失。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在解决现有备自投无法适应采用“一种双分支进线的单母二分段四段母线环形”的接线方式的10kv母线，无法在主供电源发生故障时及时投入备供电源，从而无法最大程度地减少停电和负荷损失的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法，备自投方法适用于采用双分支进线的单母二分段四段母线环形的接线方式的10kv母线，10kv母线的接线结构具体包括：第一主变、第二主变，通过第二变低分支开关与第一主变相接的第一母线，通过第一变低分支开关与第一主变相接的第三母线，通过第三变低分支开关与第二主变相接的第二母线，通过第四变低分支开关与第二主变相接的第四母线，第一母线通过第一分段开关与第二母线相接，第三母线通过第二分段开关与第四母线相接；第一分段开关和/或第二分段开关在分位时，在分位的分段开关备自投根据第一备自投充电条件进行备自投充电；第一分段开关和第二分段开关均在合位时，主变备自投根据第二备自投充电条件进行备自投充电；备自投方法包括如下步骤：根据分段开关的开关位置确定需要投入的备自投；采集10kv母线的接线结构中的开关量和电气量；
根据开关量和电气量确定失压母线和失压母线的主供变低开关；跳失压母线的主供变低开关，判断失压母线的主供变低开关是否在分位，若否，则备自投放电并返回，若是，则根据投入的备自投合对应的开关；判断是否满足故障后加速切条件，若是，则备自投返回，若否，则判断任一段母线任一相有压的持续时间是否小于预设时间阈值时，则若是，则备自投返回，若否，则备自投动作成功。
7.进一步的，第一备自投充电条件具体包括：总功能硬压板投入、总功能软压板投入；在分位的分段开关两端的母线的电压均大于有压定值；无外部闭锁信号。
8.进一步的，第二备自投充电条件具体包括：总功能硬压板投入、总功能软压板投入；任一段母线的电压均大于有压定值；无外部闭锁信号。
9.进一步的，开关量具体包括：各变低分支开关的开关位置和各分段开关的开关位置。
10.进一步的，电气量具体包括：各变低分支开关对应分支的电压和电流以及各段母线的电压和电流。
11.进一步的，根据分段开关的开关位置确定需要投入的备自投具体为：当第一分段开关或第二分段开关在分位时，在分位的分段开关备自投为需要投入的备自投；当第一分段开关和第二分段开关均在合位时，主变备自投为需要投入的备自投。
12.进一步的，当投入的备自投为分段开关备自投时，根据投入的备自投合对应的开关具体为：根据在分位的分段开关备自投合在分位的分段开关。
13.进一步的，当投入的备自投为主变备自投时，根据投入的备自投合对应的开关具体为：根据主变备自投合备供变低开关。
14.进一步的，根据投入的备自投合对应的开关之前，还包括：判断失压母线是否有负荷单元，若是，则切除负荷单元之后根据投入的备自投合对应的开关，若否，则直接根据投入的备自投合对应的开关。
15.第二方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法。
16.综上，本发明提供了一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法，针对“双分支进线的单母二分段四段母线环形”接线方式配置了分段开关备自投和主变备自投。当有母线发生失压时，本方法通过采集相关的电气量和开关量，确定失压母线及其主供开关的位置，在跳开失压母线主供开关之后能够根据投入的分段开关备自投或主变备自投合上相应的开关，并且还进一步根据故障后加速切条件以及母线有压时间判断备自投是否成
功。本方法实现了在“双分支进线的单母二分段四段母线环形”接线方式中任一运行方式下、任一开关检修期间均可实现分段备自投和主变备自投功能，提高了备自投的投运率和10kv系统供电可靠性，保障了电网的可靠运行。本方法解决了现有备自投无法适应采用“一种双分支进线的单母二分段四段母线环形”的接线方式的10kv母线，无法在主供电源发生故障时及时投入备供电源，从而无法最大程度地减少停电和负荷损失的问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为本发明实施例提供的双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的双分支进线单母二分段四段母线环形的10kv母线的接线示意图；图3为本发明实施例提供的分段开关备自投的动作流程图；图4为本发明实施例提供的主变备自投的动作流程图。
具体实施方式
19.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图2，图2为双分支进线单母二分段四段母线环形的10kv母线的接线方式，该接线方式主要由两台主变、四个变低双分支开关、两个分段开关和四段10kv母线组成。四段10kv母线，包括第一段母线1m、第二段母线2m、第三段母线3m、第四段母线4m，四段母线连接成环形结构。所述四个主变双分支变低开关，包括#1主变变低第一分支开关1dl、#1主变变低第二分支开关2dl、#2主变变低第一分支开关4dl、#2主变变低第二分支开关5dl。所述两个分段开关，包括第一分段开关3dl、第二分段开关6dl。所述第一分段开关3dl连接第一段母线1m和第二段母线2m，所述第二分段开关6dl连接第三段母线3m和第四段母线4m。
21.其中，本方法的分段开关备自投和主变备自投分别根据分段开关的开关位置不同而进行充电，从而使得10kv母线运行方式发生变化或者某个开关在检修时，可以通过相应的分段开关备自投或者主变备自投实现备自投功能，从而提高了备自投的投运率。备自投充电的具体情况如下：当第一分段开关3dl和/或第二分段开关6dl在分位时，在分位的分段开关备自投根据第一备自投充电条件进行备自投充电。
22.第一分段开关3dl和第二分段开关6dl均在合位时，主变备自投根据第二备自投充电条件进行备自投充电。
23.需要说明的是，第一备自投充电条件具体包括：总功能硬压板投入、总功能软压板投入、在分位的分段开关两端的母线的电压均大于有压定值；无外部闭锁信号。
24.即第一分段开关3dl备自投的充电条件为：总功能硬压板投入、总功能软压板投入；10kv母线接线的第一段母线1m、第二段母线2m均有电压且满足电压大于有压定值；10kv母线接线第一分段开关3dl在分位；无外部闭锁信号。
25.第二分段6dl备自投的充电条件为：总功能硬压板投入、总功能软压板投入；10kv母线接线的第三段母线3m、第四段母线4m均有电压且满足电压大于有压定值；10kv母线接线第二分段开关6dl在分位；无外部闭锁信号。
26.而第二备自投充电条件具体包括：总功能硬压板投入、总功能软压板投入；所述10kv母线接线方式下第一分段开关3dl、第二分段开关4dl均在合位；在所述接线方式下两段母线三相均满足电压，且大于等于检母线有压定值；无外部闭锁信号。以上条件都满足时，则主变备自投装置充电。
27.请参阅图1，由于现有备自投均无法针对该种接线方式实现分段备自投和主变备自投的功能，故本实施例提供了一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法，适用于采用双分支进线的单母二分段四段母线环形的接线方式的10kv母线，具体包括如下步骤：s101：根据分段开关的开关位置确定需要投入的备自投。
28.可以理解的是，当至少有一个分段开关处于分位时，分段开关备自投投入。而当两个分段开关均处于合位时，主变备自投投入。
29.s102：采集10kv母线的接线结构中的开关量和电气量。
30.需要说明的是，开关量具体包括各变低分支开关的开关位置和各分段开关的开关位置。即：#1主变变低第一分支开关1dl和第二分支开关2dl的开关位置、#2主变变低第一分支开关4dl和第二分支开关5dl的开关位置、10kv母线第一分段开关3dl和第二分段开关6dl的开关位置。
31.电气量具体包括各变低分支开关对应分支的电压和电流以及各段母线的电压和电流。即#1主变变低第一分支的电压和电流（从左往右分别为第一分支、第二分支）、#1主变变低第二分支的电压和电流、#2主变变低第一分支的电压和电流、#2主变变低第二分支的电压和电流、10kv 1m母线的电压和电流、10kv 2m母线的电压和电流、10kv 3m母线的电压和电流、10kv 4m母线的电压和电流。
32.s103：根据开关量和电气量确定失压母线和失压母线的主供变低开关。
33.s104：跳失压母线的主供变低开关，判断失压母线的主供变低开关是否在分位，若否，则备自投放电并返回，若是，则根据投入的备自投合对应的开关。
34.需要说明的是，若此时为分段开关备自投投入，则合在分位的分段开关。若此时为主变备自投投入，则需要合备供变低开关。
35.s105：判断是否满足故障后加速切条件，若是，则备自投返回，若否，则判断任一段母线任一相有压的持续时间是否小于预设时间阈值时，则若是，则备自投返回，若否，则备自投动作成功。
36.需要说明的是，10kv母线一般不配置母差保护，当发生故障时，为避免备投于故障
点，造成事故扩大，10kv备自投需配备故障后加速切功能。假设是1m失压的情况，若满足以下故障后加速切功能动作条件，则发令切除分段开关或备供变低开关，并判断备自投失败，装置返回。若1m母线任一相有压达预设时间阈值（实际设置为100ms），且一直不满足故障后加速条件，则判断备自投动作成功。同理，其他母线失压的情况下故障后加速切功能原理相同。
37.故障后加速切功能动作条件：
①
故障后加速切功能控制字为1；
②
接入主变第一间隔的变低任一相或第二间隔的变低任一相≥加速切的电流越限整定值；
③
满足母线任一相电压低于有压定值或母线零序电压大于零序固化定值或母线负序电压大于负序固化定值另外，为了保障备供电源承载的负荷不会超过其供电能力，则需要联切小电源（即切除失压母线的下级负荷单元），再合分段开关。发令按照优先级切除负荷单元（小电源），等待一定时间后发令合分段开关，若无小电源可切，则无需延时，直接合分段开关（或备供变低开关）。
38.以下将结合图2
‑
4对本实施例提供的分段开关备自投和主变备自投做进一步介绍。
39.首先分段开关备自投包括第一分段开关在分位、第二分段开关在合位和第二分段开关在分位、第一分段开关在合位以及两个分段开关均在分位的情况。
40.1）第一分段开关3dl在分位、第二分段开关6dl在合位在第一分段备自投充电完成且备自投装置采集到1m母线无压、2m母线有压、#1主变变低第二分支开关2dl无流时，则在启动延时定值时间后跳开#1主变变低第二分支开关2dl，然后判断#1主变变低第二分支开关2dl在分位时，在分段开关合闸延时定值后合第一分段开关3dl；在第一分段备自投充电完成且备自投装置采集到2m母线无压、1m母线有压、#2主变变低开关4dl无流时，则在启动延时定值时间后跳开#2主变变低开关4dl，然后判断#2主变变低开关4dl在分位时，在分段开关合闸延时定值后合第一分段开关3dl。
41.2）第二分段开关在分位、第一分段开关在合位在第二分段备自投充电完成且备自投装置采集到4m母线无压、3m母线有压、#2主变变低开关5dl无流时，则在启动延时定值时间后跳开#2主变变低开关5dl，然后判断#2主变变低开关5dl在分位时，在分段开关合闸延时定值后合第二分段开关6dl；在第二分段备自投充电完成且备自投装置采集到3m母线无压、4m母线有压、#1主变变低开关1dl无流时，则在启动延时定值时间后跳开#1主变变低开关1dl，然后判断#1主变变低开关1dl在分位时，在分段开关合闸延时定值后合第二分段开关6dl。
42.3）两个分段开关均在分位在第一分段备自投和第二分段备自投充电完成且备自投装置采集到1m母线无压、3m母线无压、#1主变变低第一分支开关1dl和#1主变变低第二分支开关2dl无流时，则在启动延时定值时间后跳开#1主变变低第一分支开关1dl和#1主变变低第二分支开关2dl，当判断两个开关均在分位时，在分段开关合闸延时定值后合第一分段开关3dl和第二分段开关6dl；在第一分段备自投和第二分段备自投充电完成且备自投装置采集到2m母线无压、4m母线无压、#2主变变低第一分支开关4dl和#2主变变低第二分支开关5dl无流时，则在启动延时定值时间后跳开#2主变变低第一分支开关4dl和#2主变变低第二分支开关5dl，当判断两个开关均在分位时，在分段开关合闸延时定值后合第一分段开关3dl和第二分段开关6dl。
43.主变备自投时，两个分段开关均在合位。主变变低开关的运行状态包括开关1dl和2dl均在合位、开关4dl和5dl均在分位，开关4dl和5dl均在合位、开关1dl和2dl均在分位，开关1dl和开关5dl中只有一个在分位，开关4dl和开关2dl中只有一个在分位。
44.1）开关1dl和2dl均在合位、开关4dl和5dl均在分位当采集到开关1dl和2dl均无电流以及所有母线均无压时，则在启动延时定值时间后跳开关1dl和2dl，当判断两个开关均在分位时，则在主变开关合闸延时定值后合开关4dl和5dl。
45.2）开关4dl和5dl均在合位、开关1dl和2dl均在分位当采集到开关4dl和5dl均无电流以及所有母线均无压时，则在启动延时定值时间后跳开关4dl和5dl，当判断两个开关均在分位时，则在主变开关合闸延时定值后合开关1dl和2dl。
46.3）开关1dl和开关5dl中只有一个在分位#2主变变低开关5dl在合位且#1主变变低开关1dl在分位，当所述开关5dl无流且3m、4m母线无压时，则在启动延时定值时间后跳开关5dl、判断开关5dl在分位，则在主变开关合闸延时定值后合开关1dl；#1主变变低开关1dl在合位且#2主变变低开关5dl在分位，当所述开关1dl无流且3m、4m母线无压时，则在启动延时定值时间后跳开关1dl，判断开关1dl在分位，则在主变开关合闸延时定值后合开关5dl。
47.4）开关4dl和开关2dl中只有一个在分位#2主变变低开关4dl在合位且#1主变变低开关2dl在分位，当所述开关4dl无流且1m、2m母线无压时，则在启动延时定值时间后跳开关4dl、判断开关4dl在分位，则在主变开关合闸延时定值后合开关2dl；#1主变变低开关2dl在合位且#2主变变低开关4dl在分位，当所述开关2dl无流且1m、2m母线无压时，则在启动延时定值时间后跳开关2dl、判断开关2dl在分位，则在主变开关合闸延时定值后合开关4dl。
48.本实施例中各备自投的放电逻辑是，满足以下任一放电条件时备自投放电：1）总功能硬压板、总功能软压板退出后立刻放电。2）备自投开关变为合位并延时10s后放电。3)装置未启动时，主供变低开关合后位置由1
→
0（或手跳信号0
→
1）后立刻放电，无需手动复归。4）收到安自动作闭锁信号立刻放电，并需手动复归。5）收到外部闭锁动作信号1立刻放电，信号消失后自动重新充电判别。6）两端母线均发生pt三相断线立刻放电。
49.而本实施例中各备自投不放电逻辑是，满足以下任一条件不放电：1)装置未启动后，主供变低开关合后位置由1
→
0（或手跳信号0
→
1）不应该放电。2）小电源支撑情况下，母线电压悬浮于有压定值和无压定值之间时，装置不应启动，且须保证一直不放电。直到母线电压低于无压定值时备自投动作。3）有且仅有一条母线pt单相或两相断线，装置不应放电。4）主变备自投方式下，任一段母线发生pt三相断线，装置不应放电。
50.本实施例提供了一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法，针对“双分支进线的单母二分段四段母线环形”接线方式配置了分段开关备自投和主变备自投。当有母线发生失压时，本方法通过采集相关的电气量和开关量，确定失压母线及其主供开关的位置，在跳开失压母线主供开关之后能够根据投入的分段开关备自投或主变备自投合上
相应的开关，并且还进一步根据故障后加速切条件以及母线有压时间判断备自投是否成功。针对“双分支进线的单母二分段四段母线环形”接线方式，在正常运行时为开环运行，有8种开环运行方式，对应的开环点组合包括：1dl和2dl、2dl和6dl、3dl和1dl、3dl和6dl、3dl和5dl、4dl和1dl、4dl和6dl、4dl和5dl，可实现6种分段备自投和6种主变备自投。
51.本方法实现了在“双分支进线的单母二分段四段母线环形”接线方式中任一运行方式下、任一开关检修期间均可实现分段备自投和主变备自投功能，提高了备自投的投运率和10kv系统供电可靠性，保障了电网的可靠运行。
52.以上是对本发明提供的一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法的实施例进行详细的描述，以下将对本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例进行详细的描述。
53.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例所述的一种双分支进线单母二分段四段母线环形备自投方法。
54.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。