郭景禮,王莉莉,劉新生,李海霞，李建輝

( 1.華北油田公司 供水供電服務(wù)中心, 河北 任丘 062552;2.華北油田公司 水電廠,河北 任丘 062552)

智能低壓備自投裝置在提高油田礦區(qū)供電可靠性中的應(yīng)用

郭景禮1,王莉莉1,劉新生1,李海霞2，李建輝1

( 1.華北油田公司 供水供電服務(wù)中心, 河北 任丘 062552;2.華北油田公司 水電廠,河北 任丘 062552)

智能低壓備自投裝置是一種新型的在線監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)運(yùn)行的自控裝置，采用該裝置來解決一級(jí)用電負(fù)荷供電方案具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。本文介紹了智能低壓備自投裝置的系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)和工作方式，并通過配電網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例從投切方式、采樣判斷和工作過程等方面進(jìn)行了分析，為油田礦區(qū)重點(diǎn)用戶負(fù)荷低壓供配電的互備可靠運(yùn)行提供了新的思路。

低壓備自投；分列運(yùn)行；自投自復(fù)；動(dòng)作過程

華光油田公司信息中心(以下簡(jiǎn)稱信息中心)屬于一級(jí)供電負(fù)荷，信息中心供配電正常運(yùn)行時(shí)由2個(gè)電源供電,分列運(yùn)行。2路電源互為備用。當(dāng)1路電源事故停電時(shí)，低壓備自投裝置自動(dòng)起動(dòng)另1路備用電源投入運(yùn)行，并切除故障電源；當(dāng)故障電源正常后，低壓備自投裝置又自動(dòng)起動(dòng)，恢復(fù)原來供電方式，避免了因供電電源故障、倒閘操作、檢修維護(hù)等對(duì)信息中心連續(xù)可靠供電所造成的影響。信息中心配電室電氣系統(tǒng)接線框圖如圖1所示。

圖1 信息中心配電室電氣系統(tǒng)接線框圖

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作方式

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能低壓備自投裝置設(shè)置在母聯(lián)控制屏上，經(jīng)過KK1和KK2 2個(gè)空氣開關(guān)分別引進(jìn)2段母線電壓(Ua1、Ub1、Uc1、Ua2、Ub2、Uc2)，用于判別母線是否有電壓，并將斷路器QF1、QF2和QF3的常開觸點(diǎn)引入智能低壓備自投裝置，用于判別系統(tǒng)運(yùn)行方式、自投準(zhǔn)備及自投動(dòng)作。KK1和KK2空開接點(diǎn)用于判斷電壓是否引入到智能低壓備自投裝置[1]，ZK為備自投轉(zhuǎn)換開關(guān)投入接點(diǎn)。智能低壓備自投裝置接線框圖如圖2所示。

圖2 智能低壓備自投接線框圖

1.2 工作方式

信息中心用電屬于油田一級(jí)供電負(fù)荷，正常運(yùn)行時(shí)由2個(gè)獨(dú)立電源供電，分列運(yùn)行，2路電源互為熱備用，當(dāng)一路電源出現(xiàn)事故停電時(shí)，智能低壓備自投裝置首先斷開發(fā)生故障的電源斷路器，切除故障電源，并自動(dòng)起動(dòng)另一路熱備用電源運(yùn)行；當(dāng)故障電源正常后，智能低壓備自投裝置又自動(dòng)起動(dòng)，恢復(fù)原來的供電方式。

2 動(dòng)作過程分析

2.1 充電過程

智能低壓備自投裝置加電運(yùn)行且自投轉(zhuǎn)換開關(guān)處在投入位置，即DI6有信號(hào)輸入，斷路器QF1和QF2都處在合閘位置上，空氣開關(guān)KK1和KK2處在合閘位置上，信號(hào)采集端子DI1、DI2、DI4和DI5有信號(hào)輸入，斷路器 QF3在跳位，DI3無信號(hào)輸入；母線 I、II段均接入三相電壓，即Ua1、Ub1和Uc1有電壓輸入，則Ua2,Ub2,Uc2有電壓輸入，并且輸入電壓大于該設(shè)置中的有壓定值。在無閉鎖母聯(lián)自投條件的狀態(tài)下，經(jīng)過10 s后智能低壓備自投裝置充電完成[2]，顯示屏上顯示“備投充電完成”。充電過程如圖3所示。

圖3 充電過程

2.2 放電過程

智能低壓備自投裝置轉(zhuǎn)換開關(guān)處在退出位置，即DI6無信號(hào)輸入，斷路器QF1、QF2和QF3中任一或多個(gè)開關(guān)狀態(tài)變位，或者其中任一斷路器拒動(dòng)；空氣開關(guān)KK1和KK2中任一開關(guān)處在分閘狀態(tài)，存在任一閉鎖條件。在放電狀態(tài)下，顯示屏上顯示“備投放電”。放電過程如圖4所示。

圖4 放電過程

2.3 動(dòng)作過程

在智能低壓備自投裝置充電完成后，若II段母線三相電壓失電，或電壓值小于智能低壓備自投設(shè)置中的無壓定值，此時(shí)I段母線有電壓，經(jīng)整定延時(shí)跳斷路器QF2，并檢測(cè)其確為斷開狀態(tài)后，發(fā)送合閘斷路器QF3指令，檢測(cè)斷路器QF3的開關(guān)狀態(tài)確定合上后，并發(fā)“備自投成功”信息和事件動(dòng)作信號(hào)。如果跳斷路器QF2信號(hào)發(fā)出，斷路器QF2開關(guān)拒動(dòng)，經(jīng)延時(shí)發(fā)“備投失敗”信息和事件動(dòng)作信號(hào)；如果斷路器QF2已分閘，合斷路器QF3信號(hào)發(fā)出，斷路器QF3開關(guān)拒動(dòng)，經(jīng)延時(shí)發(fā)“備投失敗”信息和事件動(dòng)作信號(hào)。動(dòng)作過程如圖5所示。

圖5 動(dòng)作過程

3 應(yīng)用特點(diǎn)

智能低壓備自投裝置主要針對(duì)低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，適用于油田礦區(qū)常用的GCK、GCS、GGD和MNS等各種抽出式、固定式及混合式的柜，其體積小，布局合理，安裝方便，投切準(zhǔn)確可靠。該裝置基于嵌入式SOC設(shè)計(jì)，并采用了32位DSP 數(shù)字信號(hào)處理和冗余現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；在交流采樣過程中，采用優(yōu)化全波快速傅立葉變換技術(shù)，軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方案來提高抗干擾能力。

智能低壓備自投裝置具有多種備自投邏輯功能，充分滿足現(xiàn)有電源切換需求；電源、通信狀態(tài)、工況、告警均有LED指示，方便檢測(cè)和維護(hù)系統(tǒng)；具有多達(dá)8路的開入量采集和最多配置8路開出量的控制；可與現(xiàn)場(chǎng)多種儀表和控制設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)；可與KINGVIEW、FIX、WinCC和Intouch等軟件組網(wǎng)；可直接監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)以及修改保護(hù)定值和參數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

智能低壓備自投裝置在油田礦區(qū)重要負(fù)荷供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，為油田礦區(qū)確保重點(diǎn)單位的年可靠供電提供了技術(shù)保障。該裝置的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用極大地提高了信息中心供電的可靠性及保障能力，與同期相比，大大減少了停電次數(shù)和停電時(shí)間，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，存在廣闊的發(fā)展應(yīng)用空間。

[1] 周立季.低壓分段備自投方式[J].農(nóng)村電氣自動(dòng)化, 2011(10):6.

[2] 鄧軍.備用電源自動(dòng)投入的邏輯分析[J]. 電氣新時(shí)代, 2009(7):32.

責(zé)任編輯李思文

IntelligentlowVoltageBZTinImprovingPowerSupplyReliabilityintheApplicationofOilfieldMiningArea

GUO Jingli1,WANG Lili1, LIU Xinsheng1,LI Haixia2，LI Jianhui1

(1.Water and Electricity Supply Service Center, Petro China Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, China;2.Hydroelectric Power Station, Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, China)

Intelligent low voltage BZT is an automatic control device of a new on-line monitoring of power distribution system. Using intelligent low voltage BZT to solve a class with the power supply scheme of electric load has relative advantage. The paper introduced the system application designand the working way of intelligent low voltage BZT.It analysed through distribution network application examples from switching mode, sampling and judging, the working process and other aspects.The paper provided a new idea for the reliable operation of important oilfield users’ load of power supply in low voltage distribution.

low voltage BZT， independent operation，automatic recovery，action process

TM 762

：A

郭景禮(1958-)，男，電氣工程師，主要從事企業(yè)電氣化設(shè)計(jì)及管理等方面的研究。

2014-11-02