智能低壓備自投裝置在提高油田礦區(qū)供電可靠性中的應用

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)測配電網(wǎng)運行的自控裝置，采用該裝置來解決一級用電負荷供電方案具有相對優(yōu)勢。本文介紹了智能低壓備自投裝置的系統(tǒng)應用設計和工作方式，并通過配電網(wǎng)應用實例從投切方式、采樣判斷和工作過程等方面進行了分析，為油田礦區(qū)重點用戶負荷低壓供配電的互備可靠運行提供了新的思路。

低壓備自投；分列運行；自投自復；動作過程

華光油田公司信息中心(以下簡稱信息中心)屬于一級供電負荷，信息中心供配電正常運行時由2個電源供電,分列運行。2路電源互為備用。當1路電源事故停電時，低壓備自投裝置自動起動另1路備用電源投入運行，并切除故障電源；當故障電源正常后，低壓備自投裝置又自動起動，恢復原來供電方式，避免了因供電電源故障、倒閘操作、檢修維護等對信息中心連續(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)設計及工作方式

1.1 系統(tǒng)設計

智能低壓備自投裝置設置在母聯(lián)控制屏上，經(jīng)過KK1和KK2 2個空氣開關分別引進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的常開觸點引入智能低壓備自投裝置，用于判別系統(tǒng)運行方式、自投準備及自投動作。KK1和KK2空開接點用于判斷電壓是否引入到智能低壓備自投裝置[1]，ZK為備自投轉換開關投入接點。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供電負荷，正常運行時由2個獨立電源供電，分列運行，2路電源互為熱備用，當一路電源出現(xiàn)事故停電時，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，并自動起動另一路熱備用電源運行；當故障電源正常后，智能低壓備自投裝置又自動起動，恢復原來的供電方式。

2 動作過程分析

2.1 充電過程

智能低壓備自投裝置加電運行且自投轉換開關處在投入位置，即DI6有信號輸入，斷路器QF1和QF2都處在合閘位置上，空氣開關KK1和KK2處在合閘位置上，信號采集端子DI1、DI2、DI4和DI5有信號輸入，斷路器 QF3在跳位，DI3無信號輸入；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換開關處在退出位置，即DI6無信號輸入，斷路器QF1、QF2和QF3中任一或多個開關狀態(tài)變位，或者其中任一斷路器拒動；空氣開關KK1和KK2中任一開關處在分閘狀態(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置中的無壓定值，此時I段母線有電壓，經(jīng)整定延時跳斷路器QF2，并檢測其確為斷開狀態(tài)后，發(fā)送合閘斷路器QF3指令，檢測斷路器QF3的開關狀態(tài)確定合上后，并發(fā)“備自投成功”信息和事件動作信號。如果跳斷路器QF2信號發(fā)出，斷路器QF2開關拒動，經(jīng)延時發(fā)“備投失敗”信息和事件動作信號；如果斷路器QF2已分閘，合斷路器QF3信號發(fā)出，斷路器QF3開關拒動，經(jīng)延時發(fā)“備投失敗”信息和事件動作信號。動作過程如圖5所示。

圖5 動作過程

3 應用特點

智能低壓備自投裝置主要針對低壓配電系統(tǒng)設計，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，投切準確可靠。該裝置基于嵌入式SOC設計，并采用了32位DSP 數(shù)字信號處理和冗余現(xiàn)場總線技術；在交流采樣過程中，采用優(yōu)化全波快速傅立葉變換技術，軟件采用模塊化設計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，方便檢測和維護系統(tǒng)；具有多達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)場多種儀表和控制設備聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)；可與KINGVIEW、FIX、WinCC和Intouch等軟件組網(wǎng)；可直接監(jiān)視設備運行狀態(tài)、運行參數(shù)以及修改保護定值和參數(shù)。

4 結語

智能低壓備自投裝置在油田礦區(qū)重要負荷供配電系統(tǒng)中的應用，為油田礦區(qū)確保重點單位的年可靠供電提供了技術保障。該裝置的現(xiàn)場實際應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)和停電時間，降低了操作人員的勞動強度，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益，存在廣闊的發(fā)展應用空間。

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

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

責任編輯李思文

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)電氣化設計及管理等方面的研究。

2014-11-02