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1、广东220kV标准化备用电源自动投入装置说明书220kV变电站220kV标准化GFWK-J型智能备用电源自投装置柜技术及使用说明书江苏华瑞泰科技股份有限公司二零一一年元月目 录1 概述 11.1 220kV系统接线图 11.2 对备用电源自动投入装置的要求 11.3 装置应用 21.4 装置特点 21.4.1 装置特点 21.4.2 CLiunx实时操作系统软件平台 31.4.3 多CPU并行处理体系结构 31.4.4 多通道、多模式的高速通信功能 31.4.5 装置工艺 32 功能实现及具体策略 32.1 装置输入输出量 32.1.1 输入交流信号 32.1.2开关量输入 62.1.3开关量

2、输出 72.2 备自投判断策略 92.2.1. 线路基本状态判断 92.2.2. 线路备投判断逻辑 102.2.3. 母联备投判断逻辑 122.2.4. 各元件状态和操作规程说明 132.3 装置闭锁和异常判断 142.3.1 备自投开入闭锁 142.3.2 母线、线路电气量异常告警 153 技术参数 163.1 机柜及环境参数 163.1.1 机柜参数 163.1.2 环境参数 163.2 额定电气参数 163.3 技术指标 164 工作原理 174.1 装置输入模拟量及测量方法 174.1.1 装置输入模拟量 174.1.2电气量测量计算方法 185 硬件原理及配置 195.1整体布局 1

3、95.2硬件原理 205.3硬件配置 225.5系统外部显示及接口 245.6硬件特点小结 256 装置显示及界面操作 266.1 显示菜单及参数 266.1.1 首页 266.1.2 “当前状态”菜单 266.1.3 “定值设置”菜单 286.1.4 定值更改及线路改字 306.1.5 “事件记录”菜单 326.1.6 “打印选择菜单”（召唤打印） 326.1.7 “时钟设置”菜单 386.1.8 “整组试验”菜单 386.1.9 “关于本装置”菜单 396.1.10 装置动作后显示及打印 406.2 装置异常信号显示（装置回路自检） 406.2.1 系统异常信号灯状态 416.2.2 装置

4、异常信号灯状态 417. 现场安装调试、运行与维护 427.1 现场安装调试 427.1.1 装置通电前的检查 427.1.2 通电检查和调整 427.1.3 动作特性试验 427.1.4 装置的试运行 427.2 现场运行与维护 437.2.1 投运前应注意的事项 437.2.2 正常运行中的巡视和检查 437.2.3 运行人员进行旁代操作时的注意事项 437.2.4 运行人员进行线路检修压板操作时的注意事项 447.2.5 运行人员进行备自投功能投退压板操作时的注意事项 447.2.6 电网发生事故时，应及时检查装置动作情况 447.2.7 装置出现异常告警时的检查 447.2.8 关于定

5、值修改 447.2.9 装置的定期试验检查 457.3 重点注意事项 451 概述1.1 220kV系统接线图1.2 对备用电源自动投入装置的要求为了提高220kV变电站备自投装置（以下简称“备自投装置”），一般按照单套配置，主要功能是检测220kV主供电源失去导致母线失压后，装置自动投入备用线路或母联开关，恢复失压母线所带负荷供电。考虑到目前220kV站点的主接线方式及线路配置的最大化要求，本装置按照双母带旁路的主接线形式，220kV线路按照6回配置，按照3组双回线设置。备自投功能按照功能可分为线路自投和母联自投两种方式。线路备投充电方式： “备自投功能压板”在投入状态。 母联合位或检修（检

6、修考虑单母运行）。 其中一组线路有主供线路，另一组有且只有备投线路。 至少有一段母线电压大于等于U1（仅在母联检修时判一段母线有压，若此时两段母线有压时不充电）满足上述条件经过Tc时延后，装置处于充电状态。母联备投充电方式： “备自投功能压板”在投入状态。 母联分位（不检修）。 两段母线电压大于等于U1满足上述条件经过Tc时延后，装置处于充电状态。1.3 装置应用根据对备用电源自动投入装置的要求，装置选型为我公司生产的GFWK-J备用电源自投装置柜，该装置柜由一套FWK-J备用电源自投装置组柜构成。FWK-J备用电源自投装置适用于各种备用线路、备用变压器、备用电源等自动投入系统。该装置可以严格

7、有效地只自投动作一次，具有多重开入闭锁，并智能化的根据自投前后电源进线所带负荷量大小及热稳定情况，联切相应负荷，保证系统稳定平衡。可以灵活适应不同一次接线，避免大电源与小系统解列后对备自投正确动作的影响。1.4 装置特点1.4.1 装置特点1最高的性能指标 采样密度高：9600Hz（192点/周波）； 采样精度高：16位A/D； 通道路数多：72路模拟量/单套、64路开入量/单套（最大256路）； 存储容量大：4G存储数据； 通信先进： TCP/IP以太网通信；事件记录分析完善：可通过外接后台观察数据图形及进行各种分析；多种数据输出提取形式：以太网口连接计算机、笔记本电脑或远方调用信息等； 可

8、靠性高：全新工业级设计，多32位CPU，FPGA技术，模板高集成化；2其它特点标准化硬件设计：完全互换式、可插拔硬件设计，同类插件可完全互换，达到备品备件最少；电流通道插件拔出时自动将外部CT回路短接；标准化记录传输数据格式：记录数据传输格式符合ANSI/IEEEC37，111-1991 COMTRADE规定的暂态数据统一格式发送，方便了全网统一数据格式，进行数据的辨识；专业、实用组态应用软件：从定值整定到事件数据分析，都体现了面向对象的设计思想，按照母线/线路的物理模型建立对象和相互之间的联系，更符合电力系统工作人员的思维方式；界面采用大屏触目式设计， 人机接口全汉化触摸式显示专业的EB80

9、00组态软件修改定值更加方便、直观 按启动时间、原因、动作对象等条目显示事件记录，便于检索记录数据1.4.2 CLiunx实时操作系统软件平台装置采用的Liunx实时操作系统正以其独特的吸引力及运行的稳定性获得业界的认同。CLiunx实时操作系统作为其裁减体越来越多地进入到控制应用的领域。Liunx的特点包括源代码开放，高度模块化，完全内存保护，多任务多进程，并且有强大的网络功能及gcc、g+高级语言编译功能，这些使Liunx配置容易，使用方便，成熟完善。1.4.3 多CPU并行处理体系结构硬件配置实现了模块化，采用多CPU同时进行多任务处理，其中数据采集、计算、通信等由各个智能单元处理机完成

10、，集中控制策略和逻辑判断由上位机完成，各模块之间采用并行总线、双端口存贮器技术进行数据交换，保证了整体系统的高速运行和实时性。1.4.4 多通道、多模式的高速通信功能可任意扩展标准SDH 2.048M/s基带数据传输，符合G.703规约的电端口。可任意扩展2.048M/s光纤数据传输通信口。可配置多个RS-485/422/232通信接口。可配置多个10/100M-T以太网口。1.4.5 装置工艺产品的硬软件，机械结构一条龙均立足于自主完成，可充分保证工艺质量、工程进度和技术服务。装置结构采用整体面板、前插式结构，强弱电严格分离，有很强的抗干扰和抗电磁幅射的能力。装置采用彩显触摸液晶屏显示，具有

11、更好的人机界面。2 功能实现及具体策略2.1 装置输入输出量2.1.1 输入交流信号模拟量输入：1ATD （共输入24路模拟量） 1. 220kV#1线路切换后A相电压: 1Ua 2. 220kV#1线路切换后B相电压: 1Ub 3. 220kV#1线路切换后C相电压: 1Uc 4. 220kV#2线路切换后A相电压: 2Ua 5. 220kV#2线路切换后B相电压: 2Ub 6. 220kV#2线路切换后C相电压: 2Uc 7. 220kV#3线路切换后A相电压: 3Ua 8. 220kV#3线路切换后B相电压: 3Ub 9. 220kV#3线路切换后C相电压: 3Uc 10. 220kV#

12、4线路切换后A相电压: 4Ua 11. 220kV#4线路切换后B相电压: 4Ub 12. 220kV#4线路切换后C相电压: 4Uc 13. 220kV#1线路A相电流: 1Ia 14. 220kV#1线路B相电流: 1Ib 15. 220kV#1线路C相电流: 1Ic 16. 220kV#2线路A相电流: 2Ia 17. 220kV#2线路B相电流: 2Ib 18. 220kV#2线路C相电流: 2Ic 19. 220kV#3线路A相电流: 3Ia 20. 220kV#3线路B相电流: 3Ib 21. 220kV#3线路C相电流: 3Ic 22. 220kV#4线路A相电流: 4Ia 23

13、. 220kV#4线路B相电流: 4Ib 24. 220kV#4线路C相电流: 4Ic模拟量输入：2ATD （共输入24路模拟量） 1. 220kV#5线路切换后A相电压: 5Ua 2. 220kV#5线路切换后B相电压: 5Ub 3. 220kV#5线路切换后C相电压: 5Uc 4. 220kV#6线路切换后A相电压: 6Ua 5. 220kV#6线路切换后B相电压: 6Ub 6. 220kV#6线路切换后C相电压: 6Uc 7. 110kV#1线单相电压: #1ZUa 8. 110kV#2线单相电压: #2ZUa 9. 110kV#3线单相电压: #3ZUa 10 110kV#4线单相电压

14、: #4ZUa 11. 110kV#5线单相电压: #5ZUa 12. 110kV#6线单相电压: #6ZUa 13. 220kV#5线路A相电流: 5Ia 14. 220kV#5线路B相电流: 5Ib 15. 220kV#5线路C相电流: 5Ic 16. 220kV#6线路A相电流: 6Ia 17. 220kV#6线路B相电流: 6Ib 18. 220kV#6线路C相电流: 6Ic 19. 110kV#1线A相电流: 1ZIa 20. 110kV#2线A相电流: 2ZIa 21. 110kV#3线A相电流: 3ZIa 22. 110kV#4线A相电流: 4ZIa 23. 110kV#5线A相

15、电流: 5ZIa 24. 110kV#6线A相电流: 6ZIa模拟量输入：3ATD 1. 220kV 段母线电压: 1MUa 2. 220kV 段母线电压: 1MUb 3. 220kV 段母线电压: 1MUc 4. 220kV 段母线电压: 2MUa 5. 220kV 段母线电压: 2MUb 6. 220kV 段母线电压: 2MUc 7. 220kV旁路A相电压: PUa 8. 220kV旁路B相电压: PUb 9. 220kV旁路C相电压: PUc 10. 110kV#7线单相电压: #7ZUa 11. 110kV#8线单相电压: #8ZUa 12. 备用 13. 220kV#1线路A相电压

16、: 1LUa 14. 220kV#2线路A相电压: 2LUa 15. 220kV#3线路A相电压: 3LUa 16. 220kV旁路A相电流: PIa 17. 220kV旁路B相电流: PIb 18. 220kV旁路C相电流: PIc 19. 220kV#4线路A相电压: 4LUa 20. 220kV#5线路A相电压: 5LUa 21. 220kV#6线路A相电压: 6LUa 22. 110kV#7线A相电流: 7ZIa 23. 110kV#8线A相电流: 8ZIa 24. 备用线单相电流: 备用2.1.2开关量输入开入集中板输入开关量： 开入1 复归 （复归按钮） 开入2 备自投功能投退 （

17、1FLP1） 开入3 旁代#1线路压板 （3FLP1） 开入4 旁代#2线路压板 （3FLP2） 开入5 旁代#3线路压板 （3FLP3） 开入6 旁代#4线路压板 （3FLP4） 开入7 旁代#5线路压板 （3FLP5） 开入8 旁代#6线路压板 （3FLP6） 开入9 备用 （3BY7） 开入10 #1线路检修压板信号 （2FLP1） 开入11 #2线路检修压板信号 （2FLP2） 开入12 #3线路检修压板信号 （2FLP3） 开入13 #4线路检修压板信号 （2FLP4） 开入14 #5线路检修压板信号 （2FLP5） 开入15 #6线路检修压板信号 （2FLP6） 开入16 母联检修

18、压板信号 （2FLP7） 开入17 备用 （2BY8） 开入18 备用 （2BY9） 开入19 负荷#1线允切压板信号 （7FLP1） 开入20 负荷#2线允切压板信号 （7FLP2） 开入21 负荷#3线允切压板信号 （7FLP3） 开入22 负荷#4线允切压板信号 （7FLP4） 开入23 负荷#5线允切压板信号 （7FLP5） 开入24 负荷#6线允切压板信号 （7FLP6） 开入25 负荷#7线允切压板信号 （7FLP7） 开入26 负荷#8线允切压板信号 （7FLP8） 开入27 220kV#1线路开关合闸位置信号HWJ 开入28 220kV#1线路开关手跳位置信号STJ 开入29

19、220kV#2线路开关合闸位置信号HWJ 开入30 220kV#2线路开关手跳位置信号STJ 开入31 220kV#3线路开关合闸位置信号HWJ 开入32 220kV#3线路开关手跳位置信号STJ开入33 220kV#4线路开关合闸位置信号HWJ开入34 220kV#4线路开关手跳位置信号STJ开入35 220kV#5线路开关合闸位置信号HWJ开入36 220kV#5线路开关手跳位置信号STJ开入37 220kV#6线路开关合闸位置信号HWJ开入38 220kV#6线路开关手跳位置信号STJ开入39 220kV旁路开关合闸位置信号HWJ开入40 220kV旁路开关手跳位置信号STJ 开入41

20、母联开关合闸位置信号HWJ 开入42 备用 开入43 备用 开入44 母差/失灵保护动作信号开入45 外部闭锁信号1开入46 外部闭锁信号22.1.3开关量输出开入量集中板输出开关量：开出1 XHB 信号出口1动作 开出2 XHB 信号出口2充电完成（包括充电未完成） 开出3 XHB 信号出口3备自投成功 开出4 XHB 信号出口4备自投失败 开出5 XHB 信号出口5系统异常 开出6 XHB 信号出口6装置异常 开出7 XHB 信号出口7备用异常 开出8 XHB 信号出口8备用异常光耦开出板开出量： 开出9 DO开出1 1LOG输出1 1CKZ出口1跳220kV#1线路开关 开出10 DO开

21、出2 1LOG输出2 1CKZ出口2合220kV#1线路开关 开出11 DO开出3 1LOG输出3 1CKZ出口3跳220kV#2线路开关 开出12 DO开出4 1LOG输出4 1CKZ出口4合220kV#2线路开关 开出13 DO开出5 1LOG输出5 1CKZ出口5跳220kV#3线路开关 开出14 DO开出6 1LOG输出6 1CKZ出口6合220kV#3线路开关 开出15 DO开出7 1LOG输出7 1CKZ出口7跳220kV#4线路开关 开出16 DO开出8 1LOG输出8 1CKZ出口8合220kV#4线路开关 开出17 DO开出9 1LOG输出9 1CKZ出口9跳220kV#5线

22、路开关 开出18 DO开出101LOG输出101CKZ出口10合220kV#5线路开关 开出19 DO开出111LOG输出111CKZ出口11跳220kV#6线路开关 开出20 DO开出121LOG输出121CKZ出口12合220kV#6线路开关 开出21 DO开出131LOG输出132CKZ出口1 跳220kV旁路开关开出22 DO开出141LOG输出142CKZ出口2合母联开关开出23 DO开出151LOG输出152CKZ出口3备用开出24 DO开出161LOG输出162CKZ出口4备用开出25 DO开出172LOG输出1 2CKZ出口5切负荷#1线路开出26 DO开出182LOG输出2

23、2CKZ出口6切负荷#2线路开出27 DO开出192LOG输出3 2CKZ出口7切负荷#3线路开出28 DO开出202LOG输出4 2CKZ出口8切负荷#4线路开出29 DO开出212LOG输出5 2CKZ出口9切负荷#5线路开出30 DO开出222LOG输出6 2CKZ出口10切负荷#6线路开出31 DO开出232LOG输出7 2CKZ出口11切负荷#7线路开出32 DO开出242LOG输出8 2CKZ出口12切负荷#8线路开出33 DO开出401LOG输出QJ2.2 备自投判断策略2.2.1. 线路基本状态判断切负荷判断使用基值判断装置按照最大化6条220kV线路配置，程序固定分3组双回线

24、，具体如下： 1线2线为第一组双回线，允许切负荷基值取PS11、PS12 3线4线为第二组双回线，允许切负荷基值取PS21、PS22 5线6线为第三组双回线，允许切负荷基值取PS31、PS32若备投线路为不同两组双回线内的线路同时投入，则选择两个基值中最大的参与计算。特殊情况，若同时投入的备投线路大于或等于3回，则不计算需切负荷。主供线路判断 线路检修压板退出 线路开关在合位 线路切换后电压U1线路备投的主供线路判断：除满足上述条件外，充电完成以后，在主攻组内的所有线路(包括不满足条件的线路)均认为是主供线路。母联备投的主供线路判断：在充电完成以后，只要有过主供过程的线路，均认为是主供线路。备

25、投线路判断 线路检修压板退出 线路开关在分位 线路切换后电压U1（当线路充电后，此条件不参与备投线路的判断条件） 线路PTU1备投母联判断 母联检修压板退出 母联开关在分位 母联两侧电压U1线路备投组别和优先级设置对于线路备投逻辑，采用定值设置线路组别及备投优先级的方法对主供线路与备投线路进行分组，两组之间互为备投，两组应相对独立，若定值单中设定的某组别内既有主供线路，又有备投线路，装置可靠放电。定值符号定值说明线路备投组别(0/1/2)备投优先级(0/1/2)L1220kV线路1L2220kV线路2L3220kV线路3L4220kV线路4L5220kV线路5L6220kV线路6组别设置可设为

26、0、1或2，同设为“1”的为一组线路，同设为“2”的为另一组线路，组别为“1” 、“2”的两组线路互为备投。对于不参与线路备投或未接入装置的线路间隔将组别设为“0”即可.备投优先级设置可设为0、1或2，“0”表示该线路间隔不参与备投；“1”表示该线路间隔优先参与备投；“2”表示该线路间隔在前面线路备投失败后才参与备投。若同组内的所有线路备投优先级均设为2，则认为设置异常，不可设定。2.2.2. 线路备投判断逻辑 充电条件 备自投功能压板投入 MDL合位 其中一组线路有主供线路，另一组有且只有备投线路 两段母线电压均大于等于U1（若母联检修压板投入，则只判一段母线有压即可，此时若两段母线有压，装

27、置不充电）满足上述条件，且延时时间大于等于Tc，充电完成，开放备自投功能，发充电完成信号。注：U1有压定值 Tc充电延时时间定值 放电条件 备投线路中任一线路开关为合位 备投组所有可备投线路抽取电压PTU1（延时5s） 备投组所有可备投线路的切换后电压UU1（延时5s） 手跳任一未检修的开关(非启动状态下) 任一未检修线路HWJ不对应 两段母线均无压（延时5s） 收到备自投闭锁开入信号 备自投功能压板退出 装置启动 所有主供线路电流Iw1 所有主供线路切换后电压U2 所有运行母线电压U2满足上述条件，且延时时间大于等于Tq时，装置启动，同时跳开所有主供线路开关；若在TT 延时时间内，确认所有主

28、供线路开关均在分位，进入步骤；若在TT 延时时间内，任一主供线路开关在合位，装置返回，发备自投失败信号。注：Iw1无流定值 U2电压启动定值 Tq启动延时时间定值 TT220kV开关跳闸等待延时（动态时间） 联切110kV负荷 所有主供开关在分位 有优先级为1的备投线路具备备投条件满足上述条件后，根据主供电源线无流、切换后电压和母线电压均低于有压定值（考虑到可能存在的小电源弱支撑过程，与启动条件不同）的前2秒时刻，所有220kV线路流入该站的功率代数和（包括功率为负且需切除的小电源功率）。主供线路功率和与优先级最高的可备投线路的负荷允许定值相减，得到差值即为所需的联切负荷功率值，以过切为原则，再根据负荷线优先级由小到大的顺序选择联切相应负荷出线。功率为负或者优先级设为9的负荷线，认为是小电源，优先直接切除（无条件切除）。发跳开关命令后，延时时间Tt进去步骤，；若计算结果无负荷或小电源可切，则无需延时等待，直接进入步骤。优先级定值为9的负荷，不判是否投运，直接切除。 合优先级为1的备投开关 优先级为1的备投线路具备备投条件满足上述条件，合优先级为1的备投开关。 判备投结果 失压母线电压U1在延时时间