10kV厂用电段备自投改造施工方案Word下载.docx

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编制

部门

编制人

韦江平

负责人

凌洪政

设备管理部意见

运行管理部意见

设备维护部意见

安全监察部意见

厂领导

意见

备注

一、施工原因：

目前厂用系统开关电源备自投功能存在缺陷，现提出相关的改造方案。

根据《厂用系统10kV、400V开关电源备自投改造技术方案》和结合现场实际接线，提出10kV厂用电段备自投改造施工方案，为了顺利完成改造工作，确保该项工作能顺利有序开展，特制定技术方案。

二、施工方案：

1、10kV厂用电段备自投逻辑基本方案

1.1基本思路和原则

1.1.110kV厂用电备自投改造的10kV厂用电系统一次接线基本原则

1）10kV厂用电系统更改10kV一次接线方式，即增加10kVⅠ、Ⅵ段内母联开关961DL（10kVI段的ⅠG13备用开关9110作为9611刀闸使用，10kVⅥ段ⅥG14的备用开关9610作为母联开关961使用，两开关用10kV电缆连接），10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ段形成手拉手环形供电模式。

2）为确保厂用电系统的安全，从运行方式上应确保一台厂高变（即10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ段）最多只能带两段母线负载运行。

3）确保10kV厂用电备自投装置只控制10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ段各自母线的厂内电源，即一个工作电源，两个备用段内联络电源。

与10kVⅠ、Ⅲ、Ⅵ段联络的10kVⅦ段母线外来电源只作为应急手动投入的备用电源。

4）将每段母线所对应的两个备自投功能的投退，根据厂用电运行方式在厂用电监控LCU中自动判断并实现。

1.210kV厂用电段备自投装置逻辑方案

图一10kV系统主接线

把图一所示的主接线划分为6个如图二所示的单元接线，每一个单元配置一台RCS-9653C装置，共配6台，逻辑均相同。

下面以其中的一个单元为例（如图二所示）进行说明。

图二单元接线

正常运行时，1DL在合位，分段1开关2DL、分段2开关3DL在分位。

当Ⅰ母失电时，跳1DL，合2DL。

当Ⅰ母失电时，跳1DL，合3DL。

程序会自动比较自投方式1和自投方式2的整定动作时间（跳闸时间+合闸时间），从而确定优先投哪个分段开关。

当两个分段开关任一在合位时，备自投会放电。

1.2.1接入模拟量

1DL的三相电流IA1、IB1、IC1；

（保护CT）

2DL的三相电流IA2、IB2、IC2；

3DL的三相电流IA3、IB3、IC3；

Ⅰ母电压UAB1、UBC1；

Ⅱ母电压UAB2、UBC2；

Ⅲ母电压UAB3、UBC3。

1.2.2接入开关量

1DL的TWJ1、KKJ1；

2DL的TWJ2；

3DL的TWJ3；

闭锁自投方式1开入、

闭锁自投方式2开入、

闭锁备自投开入、

装置检修、

信号复归。

1.2.3备自投逻辑

1.2.3.1自投方式1（Ⅰ母失电，自投2DL）

充电条件：

1）Ⅰ母、Ⅱ母均有压；

2）1DL在合位，2DL在分位，3DL在分位。

同时满足以上条件，经备自投充电时间（可整定）后充电完成。

放电条件：

1）2DL在合位，或3DL在合位；

2）Ⅱ母不满足有压条件，延时15S；

3）手跳1DL（KKJ1变为0）；

4）有“闭锁自投方式1”或“闭锁备自投”开入；

5）1DL或2DL的TWJ异常；

6）1DL开关拒跳；

7）整定控制字或软压板退出自投方式1；

8）1DL过流经延时（可整定）。

动作过程：

当充电完成后，Ⅰ母无压（小于无压起动定值）、开关1DL三相无流，Ⅱ母有压则起动，若自投方式2充电且（Tt2+Th2）>

（Tt1+Th1），或者自投方式2未充电，则经Tt1延时跳1DL开关。

确认1DL跳开后，且Ⅰ母无压（小于无压合闸定值），经Th1延时合2DL。

当充电完成后，若“跳位起动自投”控制字投入，当1DL主动跳开（即TWJ1为1）且三相无流，Ⅱ母有压，则起动，若自投方式2充电且（Tt2+Th2）>

（Tt1+Th1），或者自投方式2未充电，则不经延时空跳1DL，其后逻辑同上。

1.2.3.2自投方式2（Ⅰ母失电，自投3DL）

1）Ⅰ母、Ⅲ母均有压；

2）1DL在合位，3DL在分位，2DL在分位。

1）3DL在合位，或2DL在合位；

2）Ⅲ母不满足有压条件，延时15S；

4）有“闭锁自投方式2”或“闭锁备自投”开入；

5）1DL或3DL的TWJ异常；

7）整定控制字或软压板退出自投方式2；

当充电完成后，Ⅰ母无压（小于无压起动定值）、开关1DL三相无流，Ⅲ母有压则起动，若自投方式1充电且（Tt1+Th1）>

（Tt2+Th2），或者自投方式1未充电，则经Tt2延时跳1DL开关。

确认1DL跳开后，且Ⅰ母无压（小于无压合闸定值），经Th2延时合3DL。

当充电完成后，若“跳位起动自投”控制字投入，当1DL主动跳开（即TWJ1为1）且三相无流，Ⅲ母有压，则起动，若自投方式1充电且（Tt1+Th1）>

（Tt2+Th2），或者自投方式1未充电，则不经延时空跳1DL，其后逻辑同上。

1.2.4保护功能

1.2.4.1分段2DL保护功能

设置分段2DL开关合闸后加速保护，可选择经复压（Ⅰ母、Ⅱ母电压“与”关系）闭锁。

1.2.4.2分段3DL保护功能

设置分段3DL开关合闸后加速保护，可选择经复压（Ⅰ母、Ⅲ母电压“与”关系）闭锁。

1.5监控系统LCU判断运行方式逻辑

1.5.1一台厂高变即一个工作电源进线开关最多只带两段母线段的说明

由于10kV系统接线运行方式灵活，将会出现一个母线段接带1个或2个或3个或4个或5个母线段情况，此时可能引起厂高变过电流情况，为此必须考虑和核算一个母线段或一台厂高变带负荷能力。

已知以下情况：

10kVI段厂低变容量总和：

4*630+2500+1000+800+1250=8070kVA

10kVII段厂低变容量总和：

3*630+2500=4390kVA

10kVIII段厂低变容量总和：

10kVIV段厂低变容量总和：

3*630+2500+800+1250=6440kVA

10kVV段厂低变容量总和：

3*630+2500+1000=5390kVA

10kVVI段厂低变容量总和：

4*630+2500=5020kVA

平时各段最大运行电流约在70A（容量1273KVA），经常运行电流约为20A（容量364kVA）

由以上情况知由于10kVI段带的变压器容量最大，接近于厂高变额定容量，现考虑最严重的情况：

若一台厂变已接带VI段运行，再接带I段运行（I段运行负荷），此时合闸瞬间的最大总电流为原VI段运行电流+冲击厂低变的最大励磁涌流。

最严重情况下，若各个厂低变的励磁涌流角度一致和原VI段运行电流角度一致，则负荷总容量有1273+8070=9343kVA，与厂高变9000kVA的容量相当。

现考虑比较轻微的情况：

II、III段的低厂变压器总负荷4390+4390=8780kVA，若一台厂变已接带I段运行，再同时接带II、III段运行，此时合闸瞬间的最大总电流为原I段运行电流+冲击厂低变的最大励磁涌流。

最严重情况下，若各个厂低变的励磁涌流角度一致和原I段运行电流角度一致，则负荷总容量有364+8780=9144kVA，与厂高变9000kVA的容量相当，与从理论上说若一台厂变已接带某段运行，再同时接带II、III段运行，还可以安全的，但其他段情况就不很安全了。

也就是说一台厂变带两段10kV厂用段比较安全，若一台厂变带三段10kV厂用段的安全性无法估算和保证了。

根据以上核算办法得出结论：

10kV备自投逻辑的一个基本原则是一台厂高变即一个工作电源进线开关最多只带两段母线段。

1.5.2运行方式定义

A、运行方式的识别

根据以上一台厂高变即一个工作电源进线开关最多只带两段母线段的原则，为了保证一个工作电源进线开关最多只带两段母线段，现在提出了母线进线独立运行状态的定义。

●本段母线进线独立运行状态

本段工作电源进线开关处于合位，母联1和母联2处于分位（包括外来电源联络开关），即进线带本段母线独立运行。

根据母线进线独立运行状态的定义，当只有一段母线失压（各个电源及母联开关断开）后由另一独立运行状态的母线接带，才能保证一个工作电源进线开关最多只带两段母线段的原则，即不给相应的备自投装置发闭锁运行方式令（保持）。

B、具体逻辑见图三

图三监控系统向备自投装置发闭锁运行方式令逻辑

2、本次改造的范围

10kV系统改造备自投对象有10kVI段到VI段电源开关，它们各配置一台微机备自投装置，一共6台。

3、备自投改造专业分工

1）、解决涉及开关面板和元器件、二次回路拆装问题。

开关面板和元器件、二次回路拆装，备自投装置工作由保护专业和厂家共同完成。

2）、解决涉及备自投装置与监控系统控制接线问题

备自投装置与监控系统连接的控制接线由保护专业和自控专业共同完成。

3）、解决涉及10kVI段和VI段间联络开关一次部分问题

10kVI段和VI段间联络开关一次部分的工作由一次专业完成。

4）、解决涉及10kVI段和VI段间联络开关二次接线及回路闭锁部分问题。

10kVI段和VI段间联络开关二次接线及回路闭锁部分工作由保护专业完成。

5）、解决涉及备自投装置与10kV开关控制二次接线问题

备自投装置与10kV开关控制二次接线工作由保护专业完成。

6）、解决涉及监控系统判断10kV运行方式逻辑问题

监控系统判断10kV运行方式逻辑工作由自控专业完成。

7）、解决涉及备自投有关整定值问题

备自投有关整定值工作由保护专业完成。

8）、备自投装置单体调试

备自投装置单体调试工作由保护专业和厂家共同完成。

9）、备自投整体调试与验收

备自投整体调试与验收工作由保护专业、自控专业、一次专业、运行人员、厂家共同完成。

4、10kV微机备自投装置接线施工（见备自投改造二次回路图及接线图）

1）、10kV厂用微机备自投装置外部基本二次接线

10kV微机备自投装置外部基本二次接线

回路名称

外部基本二次接线

直流电源

取自该10kV段直流小母线。

电流回路

进线开关的电流回路使用第二绕组CT（BA22,与厂高变保护A套的厂高变低压侧CT串接）回路A421、B421、C421、N421）；

母联开关进线开关的电流回路使用第二绕组（与母联保护的CT串接）CT回路A421、B421、C421、N412）。

电压回路

10kV本段及右、左相邻母线PT二次回路YMa、YMb、YMc；

开关量开入回路

进线及母联的分闸位置接点，

厂用LCU输出信号到备自投装置：

总闭锁备自投功能接点（该接点为保持接点，正常远方操作投入备自投功能时，该接点断开；

远方操作闭锁备自投功能时，该接点闭合一直到需要远方操作投入备自投功能时）。

闭锁方式1接点（该接点为保持接点，由监控系统判断