大同电力高级技工学校.docx
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仿真变电站培训笔记
一、仿真系统介绍
一、系统启动:
每组三台计算机开机,什么也别动,等老师发程序。
二、系统简介:
第一台计算机,功能包括实时数据库管理,网络服务进程、仿真计算、IE500。
开机后,任何一个窗口都不要关,最小化即可。
第二台计算机将显示220KV仿真变电站。
第三台计算机用3D动画显示变电站的一次设备,占用内存大,要20s才能完全打开。
在第一台计算机上,点一下蓝色图标,出现控制画面,点击调度中心,再点击一次结线,最后点马军营,将出现220KV马军营变电站一次结线图。
本仿真系统隶属于山西省电力公司教育处。
分高电压等级、低电压等级仿真。
模拟了2004年的山西电网,潮流也已接入,电网发生事故或潮流变化,相关变电站的潮流都可以显示变化,在电网结构图上点击相关变电站的名称就可进入该变电站的一次结线图。
本仿真系统模拟了大同地调,可对调度员进行培训,具有调度所的基本功能。
对于变电站,模拟了500KV、220KV两个电压等级的变电站:
1、详细模拟了500KV雁同变电站,保护室、集控室、保护小室、一次设备应有尽有,可进行倒闸操作、事故处理仿真培训。
2、220KV模拟了常规变电站(220KV马军营变电站)、综合自动化管理变电站(结线以220KV西万庄变电站为主,控制以运城的220KV龙门变电站为主,因其保护配置比较先进)。
本系统的最大特点是开放式的,便于修改和升级。
低电压等级分为110KV、35KV、10KV系统,可对县级调度进行培训,属软件和硬件仿真,硬件还可对保护人员进行培训。
二、220KV马军营变电站仿真培训
一、系统简介:
考试每人操作一组三台计算机,由教员机控制。
第一台计算机为调度机,第二台显示主控室,第三台显示一次设备。
第一台计算机做电网、服务器,三台计算机表现内容不一样,但是相互联系,所以第一台计算机上的任何程序都不能关。
二、画面操作方式:
第一台计算机可以看任何一座变电站的情况。
在220KV马军营变电站的一次结线图上,想看对端变电站的情况,只要在结线图上找到相关线路,左键点击线路名称,就可进入对端变电站,线路名称下面就是潮流值。
第二台计算机上有控制屏、保护屏、模拟屏、10KV高压室、电话。
控制屏操作方法:
把鼠标放在相关的控制屏上,左键单击,按键盘上F6一下,可将该屏放大,查看表计。
把鼠标放在表计上击右键可查看数值。
把鼠标放在控制把手上,击右键,出现多状态控制板,可进行相关的断路器控制。
位置灯显示断路器位置。
按下键盘上的F7可将打开的控制屏缩小返回,右键双击也可以缩小返回。
记住:
放大是F6,缩小是F7。
每面控制屏上都有“背面”字样,左键单击可进入屏背面。
保护屏操作方法:
保护屏上的小空气开关都可进行操作,液晶窗口可翻动查看,各类把手、复归按钮都可以操作,但打印机不能用,保护压板的投退也可操作,屏面左键单击调出,右键双击可放回。
10KV高压室操作方法:
左键单击“10KV高压室”可进入10KV开关室,右键双击可回主控室。
模拟屏操作方法:
左键单击可调出,右键双击可返回。
画面可以拖动显示,可以加五防功能,可以不加五防功能,文件菜单可以控制要不要五防功能。
启用五防功能,不模拟预演就不能进行操作。
有快捷工具栏也可以调用五防功能。
鼠标左键点击快捷栏上的“对位”,可以核对实际设备与模拟盘是否对应,不对应会有提示出现。
开始操作,错误也会有提示出现,模拟完了,点快捷栏上的“发送”,发送后必须按模拟预演的顺序操作。
上主控室操作断路器和二次设备及保护装置,到现场操作隔离开关,验电,接地。
模拟屏上,二次设备不能操作。
东西母线标错了,不对,是连错了。
一次设备的操作方法:
常用功能图标说明:
1、“小蓝人”图标,压下,程序运行,可对相关设备进行操作;
2、“异常处理”图标;
3、“验电”图标,压下,出现验电器标志,在相应位置单击鼠标左键,会出现对话框“在***位置验电”,点击“确定”即可。
4、“挂牌”图标:
压下,会出现标示牌选择对话窗口,鼠票左键点击相应位置,就可实现挂牌功能。
5、“围栏”图标:
压下后,左键单击相关设备,就会在其周围装设好围栏。
选中围栏,同时按下键盘上的F1和+键,可增加围栏的长度;同时按下键盘上的F2和+键,可以增加围栏的宽度;同时按下键盘上的F3和+键,可以增加围栏的高度;鼠标右键双击围栏,可拆除围栏。
6、“望远镜”图标;
7、“黄色”图标:
压下可调出导航图。
导航图可以拖动查看,右键双击具体元件(断路器、隔离开关等),可在大画面上查看具体设备。
注意:
所有的操作都是左键双击,所有的检查都是右键双击。
8、“R”图标:
复位键,正常情况下不要用。
整个画面,用键盘上的上、下、左、右方向键进行移动巡视,抬头看时应按键盘上的W键,低头应按S键。
按下“pgUp”键可向上翻页,按下“pgDn”键可向下翻页。
要旋转画面进行查看,只要用鼠标右键双击瓷瓶即可。
三、马军营220KV变电站正常运行方式:
220KV双母并列运行,母联200断路器在运行状态。
东母:
北马I线241断路器,1#主变201断路器,唐马I线245断路器在运行状态,旁路220断路器在热备用状态。
西母:
北马II线242断路器,2#主变202断路器,唐马II线244断路器,开马线246断路器在运行状态。
220KV线路对侧均有电源。
110KV双母并列运行,母联110断路器在运行状态。
东母:
1#主变101断路器,马牵线111断路器,马云线113断路器,马育I线115断路器,马机线117断路器在运行状态。
西母:
2#主变102断路器,马时线112断路器,马西线114断路器,马育II线116断路器,马庆线118断路器在运行状态。
马云线113断路器线路对侧有电源。
10KV单母分段运行,母联400断路器在热备用状态。
10KV备用电源互投装置在投入位置。
I段:
1#主变401断路器,马星II线409断路器,10KVI段第1组电容器411断路器,10KVI段第2组电容器413断路器,10KVI段第3组电容器415断路器,10KVI段第4组电容器417断路器,1#站用变419断路器在运行状态。
II段:
2#主变402断路器,马星I线406断路器,10KVII段第1组电容器414断路器,10KVII段第2组电容器416断路器,10KVII段第3组电容器418断路器,10KVII段第4组电容器422断路器,2#站用变424断路器在运行状态。
1#、2#主变正常运行时220KV侧、110KV侧并列运行,10KV侧解列运行。
1#主变220KV侧、110KV侧中性点接地刀闸在合闸位置,2#主变220KV侧、110KV侧中性点经间隙接地。
220KV系统244、245、220断路器为液压操动机构,由站内直流系统供液压直流电机电源,正常时为解列运行;200、201、202、241、242、246断路器为空气操动机构,由站用变供380V空气压缩机电机电源,正常时为解列运行。
110KV系统,113断路器为弹簧操作机构,储能电机由直流系统供电。
其它断路器均为空气操动机构,空气压缩机电机电源均由站用变供380V电源,正常时解列运行。
10KV系统各断路器均为弹簧操作机构,为直流系统供电,正常时解列运行。
站用变系统运行方式:
1#站用变、2#站用变分别运行于10KVI、II段,站用变高压侧均为10KV,再通过各站用变屏上的二次开关(1#站用变的二次开关在合位,2#站用变的二次开关在分位),二次母联开关在合位,380VI、II段被1#站用变带起。
备自投装置:
检测到失压,备投动作,先跳,后合,跳1#站用变二次开关,合2#站用变二次开关。
站用变负荷I段内有(35屏)硅整流(可控硅整流装置),出去变直流电,上了直流母线,也就是1#充电机。
站用变负荷II段内有(39屏)硅整流,也就是2#充电机。
直流I、II段母线有电,1#、2#充电机既是站用变的负荷,又是直流系统的电源。
直流负荷包括信号电源、10KV合闸电源、控制电源、保护电源、开关打压电源、事故照明电源。
直流母线上还有蓄电池组,把电能转换为化学能储存起来,接在母线上,处于浮充电方式,直流充电机带负荷,给蓄电池浮充电流。
交流失压,蓄电池工作带起直流负荷。
最重要的直流负荷是控制电源和保护电源。
发生故障优先恢复站用变,恢复直流,恢复控制电源和保护电源。
四、保护配置情况:
1、线路保护配置方式:
220KV线路保护均要求双套,而且要求尽可能为不同厂家的产品或不同原理来启动。
220KV六套线路保护,三种配置方式:
第一种为南瑞的光纤差动保护(RCS—931)、四方的光纤距离(CSL101D),配在唐马I、II线上。
第二种为南瑞的纵联方向保护(LFP—901)和纵联距离保护(LFP—902),配在开马线上。
第三种是四方的纵联方向保护(CSL—102A)和纵联距离保护(CSL—101A),配在北马I、II线上。
220KV母线TV二次三个绕组,一个供保护用,一个供计量用,一个是开口三角,TV二次全部上了TV端子箱,端子箱内有小型空气开关。
唐马I、II线保护:
(1)压板及空开的作用:
光纤差动里面有电压、电流两种判据,加电压判据,出口回路串上电压接点,可防止光纤差动保护误动,提高了保护的灵敏度。
保护屏后两联的空气开关都是直流电源开关,三联的都是TV电源开关,是交流。
直流电源来自硅整流系统,硅整流装置将来自站用变屏的交流变为直流,可供控制、保护用。
事故发生后,一定要先恢复直流系统,要不保护装置会失灵,会引起火灾事故,保护不能动作,控制电源也是直流的。
RCS—931光纤差动保护,RCS—925断路器保护。
RCS—931光纤差动保护为主保护,有两组跳闸线圈,也就有两组跳闸压板,保护动作就是经跳闸线圈出口;合闸出口压板指重合闸重合用;保护装置启动,断路器跳不开,要用启动失灵压板启动失灵保护。
致另一套重合闸压板是用来闭锁另一套重合闸用的。
本装置有三个CPU互相独立:
第一个是投主保护压板,用来投光纤差动保护,全线瞬时速动。
第二个是投零序保护压板,属常规保护,分四段动作。
第二个是投距离保护压板,属常规保护,有相间距离、接地距离各三段。
220KV一条线路两套保护,两套重合闸。
三个CPU并行,三取二出口跳闸,液晶屏会显示相关信息。
高频保护只能保护本线路全线,但不能做下一线路的后备保护,所以220KV线路都有常规保护。
光纤差动保护有通道,零序保护、距离保护无通道问题。
投检修位置压板:
传动保护时可投入,传动时,保护动作,不上传信息,RCS—931。
沟通三跳压板:
投入后,任何故障跳三相且不重合。
投检修位置压板:
保护传动可投,传动时不上传信息。
RCS—925。
跳闸压板:
RCS—925有。
故障启动失灵压板:
RCS—925有。
(2)各种指示灯的意义和点亮条件:
运行——监视运行状态。
TV断线——含义有三,一是母线失压,TV断线灯会亮;二是TV断线时会亮;三是线路两母线侧隔离开关均处于分闸位置会亮。
是从母线隔离开关辅助触点上来的。
充电灯——表示装置自带重合闸储能完好。
点亮的条件有二,一是断路器在合闸位置,二是充电良好。
通道异常——在另一面屏上,也就是在光纤距离屏(CSL101D)上有通道装置。
点亮表示通道异常,通道设备集成在装置中。
纵联保护的通道有微波、载波(输电线路工频信号上加载高频信号,把保护需要的信号加载到输电线路上)、光纤(需加光缆,专走保护信息)。
载波易受扰动,抗干扰能力弱,外部故障也要动作。
光纤抗干扰能力强,只反映本线路故障。
跳A、跳B、跳C灯——保护动作,送出单相跳闸脉冲。
但断路器跳不跳要看实际设备。
重合闸灯——点亮,表示重合闸动作。
不论跳、合闸都要经过操作箱完成。
RCS—931具备光纤差动、距离I、II、III段,接地距离I、II、III段。
零序I、II、III、Ⅳ段,不灵敏I、II段,重合闸,通道装置。
操作箱上的指示灯有:
OP灯——要点亮,开关必须在合闸位置,同时控制保险应给上。
跳A、跳B、跳C灯——亮了也不能说明断路器已跳闸,只能说明保护装置已动作。
CH灯——重合闸灯。
L1、L2灯——东、西母,表示开关上哪条母线,点亮的条件是,母线有电且母线隔离开关合上。
中间继电器触点多,运用广泛。
每组母线隔离开关合上,就会启动自己的重动继电器,触点闭合,就会将相应母线的电压小母线上的电压引入保护装置,这用于保护装置电压电源的切换,重动继电器在操作箱,用来点亮L1灯、L2灯。
不论什么保护动作或重合闸动作,都会将操作脉冲经操作箱送到断路器的跳、合闸线圈,执行跳、合闸指令。
母差保护动作,也是一样。
OP灯亮——有控制电源,断路器在合闸位置(取了一个位置继电器触点)。
三个CPU之间是或门关系。
或是并联或加的关系,与是串联或乘的关系。
两个重动继电器都动,表示东、西母隔离开关都在合闸位置,会点亮一个“PT切换”光字牌,此时,两条母线都往保护装置供电。
过电压保护装置起辅助保护作用。
另外,唐马I、II线还有数字母联保护,远方信号传送装置。
PT三联小开关,直流电源两联小开关。
CSL101D光纤距离保护压板:
压板1——9,19——23,是出口压板。
11——18为功能压板,具体有:
投光纤距离——投主保护。
投距离I段,投距离II、III段——投距离保护,包括相间距离、单相距离。
投零序I段、投零序其它段——投零序保护。
以上三个CPU彼此之间相互独立,等于一个装置装了三个CPU,三取二出口。
与RCS—931一样,有两组出口压板,有启动失灵压板和至另一套重合闸压板。
永久跳闸压板——重合复掉时用。
以上1LP2——1LP23压板是一套保护的压板。
编号8LP为另一套保护压板,包括8LP1——8LP7,为断路器保护用。
220KV线路有两套线路保护,一套断路器保护,本装置的断路器保护为CSI—101C,叫母联保护,具体功能有三相不一致永跳1,充电保护1,三相不一致永跳2,充电保护2,启动失灵,过流,过电压保护。
信号灯中,跳A、跳B、跳C,重合闸与RCS—931相同。
告警指示灯——点亮分两种情况,一是装置取不上电压,一是有元件故障。
唐马I、II线的主保护是光纤,全线速动,不保护外部故障。
常规保护,I段速动,其它段时间长些。
开马线246开关保护配置:
LFP—901的压板及功能:
投主保护压板——纵联方向;
投距离和投零序压板——投常规保护。
一组出口压板,一组重合闸压板,闭锁重合闸压板为闭锁另一套重合闸用,沟通三跳压板为任何故障三相跳闸且不重合时用。
收发信机有切换把手,重合闸有重合闸方式选择方式把手。
操作箱各类指示灯的作用如下:
OP灯——有操作电源且断路器在合位时亮;
跳A、跳B、跳C,重合闸指示灯作用同RCS—931。
L1、L2灯——母线指示灯,点亮的条件是母线有电压,且母线隔离开关在合闸位置。
通道为载波通道,保护信号加载在输电线路上,可靠性不高,经常动作,易受扰动,内、外部故障都会启动。
LFP—902A纵联距离保护。
LFP—923C断路器保护,收发信机。
压板有:
零序保护——反映接地故障。
主保护——反映本线路的各种故障。
距离保护——包括接地距离、相间距离。
三个CPU,高频与I段同启。
其它跳闸压板,重合闸压板的作用与RCS—931一样。
断路器保护包括三相不一致保护,充电保护、启动失灵保护。
500KV断路器保护中还包括失灵保护。
北马I、II线保护配置:
北马I、II线配有四方的产品CSL102A(纵联方向)和CSL101A(纵联距离),其中没有重合闸功能,以上所介绍的开马线和唐马I、II线的保护装置中有重合闸功能。
CSL保护装置A系列的都没有重合闸功能。
所以另加了重合闸装置CSI101A,两套共用一个重合闸。
北马I、II线保护中的电压切换箱的作用是取电压,分相操作箱的功能和其它保护的操作箱一样,其它保护都将此功能合二为一,所以北马I、II线保护装置屏面有些拥挤。
收发讯机。
CSL102A纵联方向压板:
功能压板有:
纵联方向,距离保护(接地、相间),零序(接地),跳闸、启动失灵、至其它保护(闭锁另一套重合闸用)。
此处重合闸装置等于断路器保护,包括三相不一致、充电、启动失灵、重合闸等功能。
指示灯有运行、充电、保护动作、重合闸、告警。
CSL101A纵联距离保护也没有重合闸功能。
压板有跳闸、启动重合闸、致另一套保护,启动失灵,主保护、距离、零序。
看保护有什么功能,看压板就行。
220KV母联200断路器保护配置:
非全相保护,启动失灵、投充电保护。
110KV线路保护均为单配,每条线路一套。
220KV仿真变电站中,110KV线路共配置有三种保护,它们分别是用于马庆线118断路器、马机线117断路器、马育I线115断路器的四方产的CSL161B线路保护,用于马育II线116断路器、马云线113断路器、马时线112断路器、马牵线111断路器的南瑞产的RCH线路保护,用于马西线114断路器的南自产的PSL621线路保护。
四方的CSL161B线路微机保护电压切换箱、操作箱是分开的,有距离、零序两个CPU,它有如下的指示灯:
运行
TV断线
充电灯
保护跳闸灯
重合闸动作灯
跳闸位置灯:
不是跳闸灯,是由跳闸位置继电器控制,点亮时有两个条件,一是断路器在跳闸位置,二是有操作电源。
合闸位置灯:
只是指断路器的位置,由合闸位置继电器控制。
I母灯、II母灯:
在电压切换箱上,I母指东母,II母指西母。
南瑞的RCH线路保护,线路保护、电压切换箱、操作箱集成在一起,屏面简洁。
南自的PSL621线路保护,也把各种功能集成在一起,只是将距离保护分开了,接地距离与相间距离是分开的。
10KV只有一条线路,即406断路器马星线,保护在60屏,是南自的PSL641线路保护。
过流I段、过流II段、过流III段、加速、过负荷、重合闸,是用软压板投入,另序保护因为小电流保护不能启用而不投。
运行人员只操作合闸压板和跳闸压板。
10KV电容器也采用南自的PSC641保护,过流I段、过流II段、不平衡、过电压、欠电压功能均由软压板投入,运行人员只操作跳闸压板。
2、主变保护配置:
1#、2#主变有一套保护不一样,即72屏为南自产的WBZ—500H变压器保护用于1#主变,74屏为南瑞产的RCS—978变压器保护用于2#主变。
另一套却完全一样,均为南自产的WBZ—500变压器保护。
每台主变压器均有两套电量保护,一套非电量保护。
主保护为大差动保护、小差动保护(电量保护)和瓦斯保护(非电量保护)。
49屏为1#主变的一套电量保护,WBZ—500,大差动保护为主保护,还有高压后备保护,属主、后备分离式保护。
50屏为1#主变的中、低压后备保护,还有两个操作箱。
49屏、50屏合成一套,差动、高压、中低压三个箱,主后分离保护。
72屏为1#主变的第二套保护,高压侧操作箱,WBZ—500H主后一体的保护。
主保护为小差动保护,高、中、低压后备,一箱实现的主后一体保护。
ST系列非电量保护分为本体瓦斯和调压瓦斯。
1#主变就这三个屏两套保护。
49屏WBZ—500差动高后备保护介绍:
屏后上部有200KVTV三联电源空开,有主保护、高后备保护的两联直流空开。
非电量保护直流电源空开在分闸位置,因为没投。
保护压板:
前五个为非电量保护压板,已取下。
第6个是大差压板,21XB、24XB、27XB分别为主保护跳201、101、401断路器的压板。
旁带压板为切换压板,左、右切。
高后备保护压板:
7XB——10XB,复压方向过流、复压过流。
复压方向过流保护动作必须复合电压量、方向要满足(由主变指向母线)、过电流三个判据,先跳母联、再跳本侧。
复合电压:
指负序电压(不对称相间故障时动)、低电压(对称相间故障时动),加此电压判据可提高保护的灵敏度。
故障象征:
电流增大,电压降低。
方向:
主变压器到母线
电流:
过电流。
保护范围:
本侧母线及其线路,方向限制它只能保护这些。
220KV母线故障,有复合电压出现,主变提供故障电流,方向也对,母差保护拒动,主变的复压方向过流保护动作,掉母联,掉本侧,其它线路由对侧后备保护动作切除。
高压侧的复压过流保护动作,必须满足两个判据,复合电压、过电流,没有方向限制,门坎降低了,动作时间就比高压侧复压方向过流保护延长了。
条件越多,时间越短。
先跳母联,再跳本侧,最后跳三侧,不仅保护母线、线路,还能保护主变,主变故障,短路电流的方向由母线流向主变,复压过流可以动作,复压方向过流不能动作。
带方向的保护母线、线路,时限短,不能跳三侧。
不带方向的保护母线、线路、主变,时限长,能跳三侧。
12XB——17XB负责投、退零序方向过流保护和零序过流保护,它们负责保护接地故障。
零序方向过流保护动作要同时满足三个判据,有零序分量,方向由主变指向母线,过电流,动作后先跳母联,后跳本侧,零序过流保护最后跳三侧,两个时限段,六个时间,两套保护。
带方向的都不跳三侧,不带方向的才能跳三侧。
相间后备是复压方向过流保护和复压过流保护;接地后备是零序方向过流保护和零序过流保护。
18XB负责投、退间隙过流保护,20XB负责投、退间隙过压保护,它们与零序电流保护共同构成主变的接地保护。
零序投,间隙退;间隙投,零序退,与中性点接地刀闸状态有关,接地投零序,不接地投间隙。
间隙保护先跳母联,后跳三侧。
间隙过压指零序过压,零序电压取自母线TV,为间隙过流的后备保护。
系统为中性点不接地系统,单相接地短路时,中性点位移,间隙击穿,间隙过流保护动作,不动则间隙过压保护动作。
倒主变中性点地刀时的正确顺序是先投零序保护,再合中性点地刀,最后再退间隙保护。
投复合电压、跳闸压板。
33XB、34XB分别负责投、退主保护启动失灵和高后备启动失灵功能。
主保护跳三侧或高后备跳本侧,201断路器拒动时动作。
50屏为中、低压后备保护屏,还有高压侧、中压侧、低压侧操作箱。
1XB——4XB负责投、退110KV侧复压方向过流保护和复压过流保护,前者有两个时间段,后都有三个时间段。
6XB——9XB负责投、退110KV零序方向过流保护和零序过流保护,前者两个时间段,后者三个时间段。
判据均与高压侧后备保护一致。
间隙过流、间隙过压意思也一样。
跳闸压板、启动失灵保护压板(跳三侧时,201断路器拒动启动)。
14XB负责投、退10KV复压过流保护,动作后先跳母联,再跳本侧,最后跳三侧。
低压绕组为三角形接线,中性点不接地,只有绝缘监察装置,发生单相接地故障时不掉闸,无零序保护。
72屏为电量保护——主后一体的保护装置。
主保护为小差动保护,后备保护。
压板为:
1为差动;2、3为220KV侧相间后备,分别为复压方向过流保护和复压过流保护;4、5为110KV侧相间后备,分别为复压方向过流保护和复压过流保护;6、7为10KV侧相间后备,分别为复压过流保护和过流速断保护。
8、9为220KV侧零序方向过流保护,分别为I段和II段,I段跳母联、跳本侧,II段跳母联、跳本侧。
10为220KV侧零序过流保护,跳母联,跳本侧,跳三侧。
12、13分别为110KV侧零序方向过流保护的I段和II段。
11、14分别为220KV侧和110KV侧的间隙零序保护。
19、20分别为本体重瓦斯和有载重瓦斯保护的投入压板。
25、26分别为主后保护跳201断路器和非电量保护跳201断路器的出口压板。
1#主变两套保护,共有零序压板15块。
3、母线保护:
220KV母线保护为RADSS/S型比率制动母线差动保护,在29、30屏。
29屏背后