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探讨变电站电源快速切换系统及其切换方法

发表时间：2018-03-08T10:45:40.120Z来源：《电力设备》2017年第30期作者：马安董建军郭会峰李江龙

[导读]与DSP互连实现信号双向传输，DSP连接该A/D转换器与光耦隔离器并接收其输出的数字信号，输出控制出口继电器与QDJ的动作；

切换方法包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换。

（国网山西省电力公司晋城供电公司048000）

摘要：电源快速切换系统主要组成部分就是CPU、DSP、A/D转换器、互感器、光耦隔离器、出口继电器、QDJ、电源供应模块和人

机交互模块；该CPU与DSP是控制模块，CPU连接人机界面交互模块，与DSP互连实现信号双向传输，DSP连接该A/D转换器与光耦隔离

器并接收其输出的数字信号，输出控制出口继电器与QDJ的动作；切换方法包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换。

关键词：变电站电源;快速切换系统;切换方法

一、电源快速切换

（1）电源快速切换系统，其特征在于，包括：CPU、DSP、A/D转换器、互感器、光耦隔离器、出口继电器、QDJ、电源供应模块和

人机交互模块，详见图1；

（2）一种电源快速切换方法，其特征在于，所述CPU与DSP控制模块的工作模式包括正常手动切换模式、事故切换模式以及非正常

切换模式；切换方式包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换；

（3）电源快速切换方法，其特征在于，所述CPU与DSP控制模式的工作模式为正常手动切换模式，该切换判定条件可分为两种，第

一种为并联切换，第二种为快速切换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换以及长延时切换。第一种切换判定条件的切换方式为并联

自动切换和并联半自动切换，第二种切换判定条件的切换方式为串联切换和同时切换。

二、设备自投存在的问题

目前国内变电站进线、母联开关之间均装设备自投装置。备自投装置一般都是由开关位置、检无压，并加适当延时来实现备用电源的

自动投入，同时备自投装置无同期检测功能。备自投在变电站的应用中存在以下问题：

（1）在部分接入发电厂的110kV变电站，在事故情况下自动投入备用电源时，由于非同期的原因，合闸冲击大，备用电源保护动作，

极易造成全站停电的重大事故；备自投装置退出运行时，在一路电源故障时，变电站将停电一半（分裂运行方式）或全站停电（一运一备

运行方式）。

（2）在部分35kV变电站，由于上级电源来自不同的110kV、220kV变电站，35kV变电站双回路电源进线之间存在30°固定角差，双回

路不能进行并列合环操作，从而造成双回路电源倒闸操作时一段母线必须停电，操作繁琐。该类型变电站备自投装置，虽然能起到事故情

况下的备用电源自投作用，但由于备自投装置无相频检测，备用电源自投时变压器极易受冲击损坏或绝缘老化，缩短使用寿命。

三、具体实施方式

主要分析的是母线电源快速切换方法，包括正常手动切换模式以及非正常切换模式；当所述工作模式为正常手动切换模式时，所述控

制模式判断起动方式通过装置菜单就地起动或通过控制台/DCS远方起动；当所述工作模式判断起动方式包含母线失压自动起动、线路无流

自动起动和开关偷跳起动；当所述工作模式为正常手动切换模式时，所述切换判定条件可分为两种，第一种为并联切换，第二种为快速切

换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换以及长延时切换。第一种切换判定条件的切换方式为并联自动切换和并联半自动切换，第二

种切换判定条件的切换方式为串联切换和同时切换；当所述工作模式为非正常切换时，所述切换判定条件为快速切换、越前相角切换、越

前时间切换、残压切换以及长延时切换；当所述工作模式判断起动方式为母线失压自动起动时，所述切换方式为串联切换和同时切换；当

所述工作模式判断起动方式为线路无流自动起动时，所述切换方式为串联切换和同时切换；当所述工作模式判断起动方式为开关偷跳起动

时，所述切换方式为串联切换。

（一）手动起动切换

手动起动切换，发出跳CB1(CB3)开关命令，待CB1(CB3)开关跳开且切换条件满足时，合上CB3(CB1)开关。切换条件包括：快速切

换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换、长延时切换。快速切换不成功时自动转入越前相角切换、越前时间切换、残压切换、长延

时切换。手动起动切换，发出跳CB1(CB3)开关命令，经定值“同时切换合闸延时”后，无论CB1(CB3)开关是否跳开，切换条件满足时即发

合CB3(CB1